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

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. Для решения этой задачи была использована методика вариации энергии электронного пучка, которая основана на возможности увеличивать область генерации КЛ излучения за счет увеличения энергии первичного электронного пучка. У монокристалла имеется только один интерфейс — это его поверхность. Проводя измерения для монокристалла, увеличение энергии электронного пучка для возбуждения КЛ приводит к уменьшению доли приповерхностной области в возбуждаемом объеме. Для керамик увеличение энергии электронного пучка не меняет этого соотношения, в связи с тем что размер зерен существенно меньше, чем область возбуждения КЛ. Важно заметить, что в областях, расположенных вблизи границ раздела, увеличивается доля структурных дефектов, приводящих к увеличению вероятности безызлучательных переходов. Это приводит к тому, что центры люминесценции, расположенные вблизи межзеренных границ, характеризуются более короткой кинетикой затухания, что сопровождается уменьшением интенсивности полос излучения. На рис. 2 показаны соотношения вкладов короткого времени затухания к длинному (основному) в кинетику затухания полос КЛ при различных энергиях электронного пучка. 0,8 0,7 0,6 . 0,5 га 0,4 S 0,3 < 0,2 0,1 0,0 E-beam penetration depth, ц т 0,2 0,6 а 1,8 2,7 ■ SCYAG :Nd - 11 - ■ 5 10 15 20 E-beam energy, keV 25 Рис. 2. Зависимость отношения вклада короткой и длинной экспоненты от энергии электронного пучка: а — для монокристалла; б — для керамики На основании этих результатов был сделан вывод, что уменьшение интенсивности КЛ и появление короткой составляющей в кинетике затухания КЛ связано с присутствием межзеренных границ в керамиках и ассоциированных с ними дефектов. Полученные результаты объясняют уменьшение интенсивности КЛ и уменьшение времени послесвечения для керамик по сравнению с монокристаллом. Однако, в связи с тем, что производство керамики во много раз дешевле, чем монокристаллов, этот результат не исключает возможности использования керамики в качестве сцинтиллятора для регистрации интенсивных потоков высокоэнергетического излучения [1]. Изучение влияния полной или частичной замены легких элементов на более тяжелые на люминесцентные свойства керамики Керамика на основе GdNbO 4 , активированная РЗИ, например, трехвалентным ионом европия или тербия, также является перспективным сцинтиллятором, излучающим в красном или зеленом диапазонах спектра соответственно. Для улучшения сцинтилляционных свойств этих материалов важно увеличить поглощение высокоэнергетического излучения. Поглощение этого излучения тем выше, чем больше средний атомный номер материала. В связи с этим было важно исследовать влияние частичной или полной замены ниобия на тантал. Для исследования влияния соотношения ниобий / тантал на люминесцентные свойства Eu3+была получена керамика Gdo, 94 Euo,o 6 NbyTai-yO 4 (где у = 0; 0,3; 0,9; 1). Состав всех образцов был проанализирован методом РСМА. Было установлено, что интенсивности КЛ Eu3+фактически не зависят от соотношения ниобий / тантал, однако тонкая структура полос излучения заметно меняется. Как показали проведенные исследования, © Заморянская М. В., Орехова К. Н., Гусев Г. А., Маслобоева С. М., Шакирова А. А., Дементьева Е. В., Бураков Б. Е., 2023 54