Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2023(14))

Введение Материалы, преобразующие высокоэнергетическое излучение в оптическое (сцинтилляторы), имеют широкое практическое применение. Они используются для детектирования рентгеновского излучения в медицине (флюорографии ), ал ьф а -, бета- и гамм а-и злучения — в геологии. Таким образом, при работе с радиоактивными материалами они являются важными элементами в научном оборудовании. Основными характеристиками сцинтиллятора являются световыход (доля энергии высокоэнергетического излучения, преобразованная в оптическое излучение) и кинетика затухания люминесценции. При использовании сцинтилляторов в экстремальных условиях (в зонах с высоким радиационным фоном, высокой температурой, в агрессивных средах и т. п.) особое значение имеет радиационная стойкость сцинтиллятора. В связи с этим разработка радиационно стойких сцинтилляторов является актуальной задачей. Задачами настоящего исследования было: 1) сравнение люминесцентных свойств керамических образцов с монокристаллическими; 2) изучение влияния полной или частичной замены легких элементов на более тяжелые; 3) изучение влияния сенсибилизатора Tb3+на увеличение выхода люминесценции для керамики (Zr, Y )O 2 , активированной ионами Eu3+. Результаты Сравнение люминесцентных свойств керамических и монокристаллических образцов при возбуждении люминесценции электронным пучком Для сравнения люминесцентных свойств монокристаллов и керамики проводились исследования материалов на основе YAG, активированных трехвалентными ионами неодима. Монокристаллы (SC) были получены методом горизонтально направленной плавки, нанокерамика (NANO) была получена методом низкотемпературного спекания при высоком давлении, микрокерамика (MICRO) была получена методом твердотельного реактивного спекания. Размер зерен керамики был определен методом РЭМ. Состав образцов был проконтролирован методом РСМА. Содержание неодима во всех образцах составляло 0,11-0,15 % ат. Спектры КЛ были получены при энергии электронного пучка 15 кэВ и поглощенном токе 30 нА. Диаметр электронного пучка составлял 2 мкм. Полученные спектры КЛ приведены на рис. 1. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 52-56. Transactions of the Коіа Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 1. P. 52-56. 80 пі 2?60 'w с Ж 40 О 20 0 400 600 "800 1000 Wavelength, nm (not in scale) Рис 1. Спектры КЛ образцов на основе YAG:Nd3+ Как видно из рис. 1, полосы КЛ керамик в полтора-два раза менее интенсивны по сравнению со спектрами КЛ монокристаллов. Для выяснения причины уменьшения интенсивности КЛ для керамик было проведено исследование кинетики затухания основных полос излучения данных материалов и влияния межзеренных границ на КЛ свойства. © Заморянская М. В., Орехова К. Н., Гусев Г. А., Маслобоева С. М., Шакирова А. А., Дементьева Е. В., Бураков Б. Е., 2023 53