Люминесценция, электронные возбуждения и дефекты в объемных и волоконных кристаллах ортобората лития

• Автор: Седунова, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
вз - валентная зона
ВУФ - вакуумный ультрафиолет
ВФЛ - возбуждение фотолюминесценции
зп - зона проводимости
и к л - импульсная катодолюминесценция
коп - короткоживущее оптическое поглощение
пз - перенос заряда
РЛ - рентгенолюминесценция
тел - термостимулированная люминесценция
УМР - ультрамягкий рентген
УФ - ультрафиолет
ФЛ - фотолюминесценция
ФЭУ - фотоэлектронный умножитель
ЭПР - электронный парамагнитный резонанс
FWHM - Full Width Half Maximum (полная ширина на полувысоте)
LEBO - Li6Eu(B03)3
LGBO - Li6Gd(B03)3
LGYBO - Li6GdxY,.x(B03)3
p-PD - micro pulling down (метод микровытягивания)

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1Л. Редкоземельные элементы: особенности электронной структуры
1.2. Кристаллографическая структура кристаллов ортобората лития
1.3. Люминесценция и особенности электронных возбуждений в
кристаллах ортобората лития
1.3.1. Собственная и примесная люминесценция в кристаллах ортобората лития
1.3.2. Дефекты в кристаллах ортобората лития
1.3.3. Термостимулированные процессы в кристаллах ортобората лития
1.4. Сцинтилляционные свойства кристаллов ортобората лития
1.5. Выводы по главе
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.2. Особенности синтеза кристалловолокон
2.2. Методы экспериментального исследования
2.2.1. Фотолюминесценция
2.2.2. Рентгено- и термостимулированная люминесценция
2.2.3. Времяразрешенная спектроскопия с использованием синхротронного излучения в области ВУФ и УМР
2.2.4. Люминесцентная и оптическая абсорбционная спектроскопия с наносекундным временным разрешением
2.2.4. Исследование сцинтилляционных свойств
2.3. Обработка экспериментальных данных
2.4. Выводы по главе
3. ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ И ОПТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ОБЪЕМНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ ОРТОБОРАТА ЛИТИЯ

3.1. Фото- и рентгенолюминесцентная спектроскопия
3.1.1. Люминесценция трехвалентных ионов церия
3.1.2. Люминесценция трехвалентных ионов европия
3.2. Спектроскопия с использованием синхротронного излучения в
области ВУФ и УМР
3.2.1. Селективное возбуждение ВУФ-фотонами
3.2.2. Селективное возбуждение в области УМР
3.4. Выводы по главе
4. ТЕРМОСТИМУЛИРОВАННЫЕ РЕКОМБИНАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ОБЪЕМНЫХ КРИСТАЛЛАХ ОРТОБОРАТА ЛИТИЯ
4.1. Температурные зависимости собственной люминесценции
4.2. Температурные зависимости примесной люминесценции
4.2.1. Температурные зависимости примесной люминесценции
трехвалентных ионов церия
4.2.2. Температурные зависимости примесной люминесценции
трехвалентных ионов европия
4.3. Выводы по главе
5. ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ И ОПТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ КРИСТАЛЛОВОЛОКОН ОРТОБОРАТА ЛИТИЯ
5.1. Фото- и рентгенолюминесцентная спектроскопия
5.2. Спектроскопия с использованием синхротронного излучения в
области ВУФ и УМР
5.3. Импульсная люминесцентная и абсорбционная оптическая
спектроскопия
5.4. Сцинтилляционные свойства кристалловолокон
5.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

нейтронов. Наиболее широкое распространение получили методы регистрации нейтронов, использующие реакцию захвата тепловых нейтронов на ядрах, имеющих повышенное сечение для такой реакции [51].
В состав кристаллов ортобората лития входят элементы, имеющие стабильные изотопы б1_л и |0В с большими сечениями захвата тепловых нейтронов и большим количеством выделяющейся энергии на поглощенный нейтрон. В состав кристалла и6Си1(ВОз)з входят изотопы 155’157Об, которые имеют большие сечения захвата медленных нейтронов с энергией ниже нескольких кэВ. В табл. 1.2 приведены основные характеристики захвата тепловых нейтронов ядрами нуклидов, содержащихся в составе изучаемых кристаллов [11,51]. При взаимодействии нейтронов с кристаллом возможны следующие ядерные реакции: 6Ы(п,а)3Н и 10В(п,а)7Ы.
Таблица 1.2 - Характеристики захвата тепловых нейтронов ядрами нуклидов, содержащихся в составе изучаемых кристаллов
Нуклид Содержание в естественной смеси, % Сечение захвата 'ШХВ5 барн Ядерные реакции
6Li 7.5 940 6Li + п -* JH(2.75 МэВ) + а(2.05 МэВ)
10В 19.6 3960 10В + п -» 7Li( 1.01 МэВ) + а(1.78 МэВ), 7% -»7Li (0.84 МэВ) + а(1.47 МэВ) + у (0.48 МэВ), 93%
l55Gd 15 6.М04 l5:iGd+ п —> l56Gd+ y’s + conversion el + X-rays (39-199 кэВ)
I57Gd 16 2.6105 l57Gd+ n —» 158Gd+ y’s + conversion el + X-rays (29-182 кэВ)
Наличие нескольких каналов захвата тепловых нейтронов в ЬОВО:Се будет приводить к конкуренции ядерных реакций. В то же время наличие четных изотопов лития, бора и гадолиния, обладающих пренебрежимо малыми сечениями захвата тепловых нейтронов по сравнению с 1550б и 1570с1,