Особенности радиационно-оптических свойств объемных, волоконных и наноразмерных кристаллов (Li, Na)F

• Автор: Черепанов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 208 с. : ил.

1. СИНТЕЗ КРИСТАЛЛОВ РАЗЛИЧНОЙ РАЗМЕРНОСТИ

1.1. Методы синтеза

1.1.1. Теоретические основы кристаллизации

1.1.2. Экспериментальные методы выращивания

1.2. Синтез кристалловолокон ц-РЭ методом

1.2.1. Теоретическая модель метода

1.2.2. Экспериментальное получение образцов

1.3. Синтез кристалловолокон ЬНРО-методом

1.3.1. Теоретическая модель метода

1.3.2. Экспериментальное получение образцов

1.4. Синтез наноразмерных образцов

1.4.1. Теоретическая модель метода
1.4.2. Экспериментальное получение образцов
Выводы по главе
2. СТРУКТУРА КРИСТАЛЛОВ РАЗЛИЧНОЙ РАЗМЕРНОСТИ
2.1. Структура большеразмерных образцов
2.2. Структура волоконных образцов
2.2.1. Кристаллическая структура волокон
2.2.2 Структура поверхности волокон
2.3. Структура наноразмерных образцов
Выводы по главе
3. РАДИАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
3.1. Некорпускулярное воздействие
3.1.1. Оптическое пропускание
3.1.2. Люминесг/енция
3.2. Катодостимулированные процессы
3.2.1. Формирование дефектов
3.2.2. Эволюция возбуждений
3.3. Ионостимулированные процессы
3.3.1. Формирование дефектов
3.3.2. Эволюция возбуждений
3.4. Термостимулированные процессы
Выводы по главе
• 4. ПРИМЕНЕНИЕ
4.1. Рабочие вещества и рабочие среды
4.1.1. Однородные структуры
4.1.2. Гетероструктуры
4.2. Устройства
4.2.1. Детектор со сместителем спектра
4.2.2. Планарные сцинтилляционные экраны
4.2.3. Волоконные сцинтилляционные экраны
4.2.4. Светофильтры
4.2.5. Термолюминесцентный комплекс
Выводы по главе
* ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Актуальность темы. Кристаллы фторидов лития и натрия известны своей достаточно высокой термической и химической стойкостью и высокой прозрачностью в широкой спектральной области: от вакуумного ультрафиолета (ВУФ) до ближнего инфракрасного диапазона (до 10-12 мкм) [1-27]. Они находят широкое применение как оптические материалы многофункционального назначения. Материалы на основе активированных кристаллов ЫБ и N3? применяются в дозиметрической технике в качестве рабочих веществ для термолюминесцентных и термоэкзоэмиссионных дозиметров (ТЛД- и ТЭЭ-детекторов) рентгеновского, гамма-, нейтронного и бета-излучения. Известны эти соединения и как люминесцентные индикаторы излучения, как среды для записи и хранения информации, и как активированные среды для лазеров на центрах окраски. Благодаря простоте кристаллического строения, кристаллы ЫБ и №Б давно используются в качестве модельных объектов физики твердого тела для расчета электронной структуры собственных и примесных дефектов и идеальных кристаллических решеток. Несмотря на то, что кристаллы ЫБ и ИаБ обладают ограниченной изоморфной емкостью по отношению к примесным элементам, они достаточно эффективно активируются различными ионами. Исследованию их люминесцентно-оптических свойств посвящены многие публикации ведущих российских и зарубежных научных школ (П. Феофилов, А. Воробьев, А. Каплянский, Н. Москвин, У. Рансимен, В. Осико, Т. Басиев, Ч. Лущик, А. Лущик, К. Шварц, А. Алыбаков, М. Кидибаев, Е. Мартынович, А. Непомнящих, Е. Раджабов, А. Егранов, Л. Беляев, Е. Васильченко, В. Лисицин, Л. Лисицина, К. Педрини, А. Алешкевич, А. Лупей и др.). Однако к моменту начала наших исследований в известных работах были представлены результаты исследований только
Предложенная оценка размера синтезируемых нанокристаллов является во многом упрощенной и не рассматривает количественно, например, процессы теплообмена между факелом и подложкой! Однако качественно эти процессы учтены в явлении перераспределения фракционного состава наиопокрытия. Это перераспределение будет тем меньшим, чем меньше температуры факела и подложки.
1.4.2. Экспериментальное получение образцов
Синтез нанокристаллов (Li,Na)F методом лазерной абляции был проведен на экспериментальном комплексе Института электрофизики УрО РАН, включающем в себя импульсный С02-лазер и камеру распыления, в которой находились мишень и подложка [103]. Энергия каждого лазерного импульса равнялась 1,51 Дж, пиковая мощность - 8,77 кВт, частота следования импульсов - 1 Гц, длительность импульса ~ 300 мкс. Излучение лазера фокусировалось линзой из КС1 с фокусным расстоянием 107 мм и попадало на мишень под углом 45°. Мишень представляла собой большеразмерный монокристалл LiF или NaF, выращенный ранее модифицированным методом Киропулоса на открытом воздухе в платиновом тигле в Институте физики Национальной академии наук Кыргызстана под руководством профессора М.М. Кидибаева. Площадь пятна лазерного луча составляла 0,8x1,1 мм2. В точке касания луча поверхности мишени возникал факел. Молибденовая подложка находилась над мишенью на расстоянии 3-4 мм в зоне досягаемости лазерного факела. Время синтеза - 30 мин.
Аттестация состава полученных всех низкоразмерных кристаллов была проведена A.A. Пупышевым методом атомно-абсорбционной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой. Было подтверждено наличие урана в образцах и установлено, что содержание неконтролируемых примесей в них не превышает 0,001%.