Время-разрешенная оптическая спектроскопия сцинтилляционных кристаллов CsI(Ti)

• Автор: Мелешко, Анна Алексеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АЛЭ - автолокализованный экситон ГЦК - гранецентрироанная кубическая ИК - инфракрасный КЛ - катодолюминесценция
ОДМР - оптически детектируемый электронный парамагнитный резонанс
ТОП - транзитное оптическое поглощение
ТСЛ - термостимулированная люминесценция
УФ - ультрафиолетовый
ЦО - центр окраски
ЩГК - щелочногалоидный кристалл
ЭПР - электронный парамагнитный резонанс

СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений
Введение
1. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ CsI(Tl)
1.1. Спектры активаторного поглощения
1.2. Радио- и фотолюминесценция кристаллов CsI(Tl)
1.2.1. Спектры люминесценции
1.2.2. Кинетика люминесценции
1.2.3. Запасание светосуммы и термостимулированная люминесценция
1.2.4. Механизмы формирования сцинтилляций
1.2.4.1. Внутрицентровые переходы в ионе Т1+
1.2.4.2. Донорно-акцепторные пары Tl°-Vk
1.2.4.3. Автолокализованные экситоны, возмущенные ионом Т1+
1.3. Оптические свойства радиационно-окрашенных
кристаллов CsI(Tl)
1.4. Модели ЦО
1.4.1. F и Vk центры окраски
1.4.2. Т1° и Т12+центры
1.4.3. Сложные активаторные центры
1.4.4. Комплекс Tl°Va+
1.5. Постановка задачи
2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Измерение спектров стационарного поглощения
2.2. Установка импульсной оптической спектрометрии
«Импульс-1»
2.3. Измерение спектров фотопроводимости
3. ЦО И ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ В КРИСТАЛЛАХ Сэ1(Т1) ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ЭЛЕКТРОННОМ ОБЛУЧЕНИИ
3.1. Спектры ТОП и люминесценции при Т = 80 К
3.2. Кинетика затухания ТОП и люминесценции
3.3. Температурные зависимости ТОП и люминесценции
3.4. О механизме формирования сцинтилляций в кристалле Сэ1(Т1)
3.5. Выводы по главе
4. ФОТОИНДУЦИРОВАННЫЕ ПРОЦЕССЫ С ПЕРЕНОСОМ ЗАРЯДА В КРИСТАЛЛЕ Сб1(Т1)
4.1. Образование излучающих комплексов [Т1°Ук] при импульсном каскадном возбуждении
4.2. Фотоиндуцированная проводимость
4.3. Выводы по главе
5. ОБРАЗОВАНИЕ ЦО В СвЦЧТ)
5.1. Спектры дополнительного поглощения
у-облученных кристаллов
5.2. Создание ЦО под действием света ближнего УФ диапазона
5.2.1. Динамика накопления ЦО
5.2.2. Структура и механизмы образования ЦО
5.3. Влияние термо- и фотобработки на спектры оптического поглощения у- и фотоокрашенных кристаллов
5.4. Выводы по главе
6. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ЦО В СИЛЬНООБЛУЧЕННЫХ
КРИСТАЛЛАХ СэДТ!)
6.1. Импульсная катодолюминесценция радиационно-окрашенных кристаллов Сз1(Т1)
6.2. О механизмах передачи энергии

: oi о" ‘*Ъ

От'-: о

Рис. 1.15. Схематическое изображение Т132+центра в решетке Csl.
Авторы [63, 64, 95] полагают, что образование ЦО в активированных з2-ионами кристаллах с решеткой типа CsCl осуществляется по механизму радиационно-стимулированной диффузии активатора. По их мнению, именно такой механизм может обеспечить эффективное образование стабильных радиационных дефектов на основе димеров или тримеров даже при относительно небольших дозах облучения (102 - 104 рад). Однако такое объяснение имеет ряд недостатков.
Число одиночных Т1+ ионов более чем на порядок превышает число димеров Т122+. По этой причине вероятность непосредственного захвата электронов димерами, а тем более тримерами слишком мала для образования ЦО в больших количествах.
В кристаллах CsBr(In), подвергнутых высокодозному облучению, образование коллоидов активатора было подтверждено методами электронной микроскопии [76]. ОЦК кристаллы, активированные Ga+ ионами, окрашиваются без всякого облучения в процессе темнового хранения [62, 96]. Что касается активированных таллием ЩГК, о публикациях, в которых были бы приведены результаты электронномикроскопических исследований, подтверждающих образование коллоидов таллия в облученных ГЦК кристаллах, активированных s2 ионами не известно.