Причины нестабильности спектрометрических характеристик кристаллов Csi:Tl с матированной поверхностью
Abstract
Рассмотрены причины нестабильности оптических свойств отражающих граней сцинтиллятора CsI:Tl. Нестабильность коэффициента отражения обусловлена деградацией поверхностного рельефа из-за релаксации дислокационной подсистемы в нарушенном слое. В результате полигонизации возникает структура с характерным размером зерна, меньшим начальной шероховатости. Сглаживание преднамеренно созданного рельефа изменяет условий светосбора и деградации спектрометрических характеристик. Размер образовавшихся зерен соответствует начальной шероховатости только в том случае, если начальная шероховатость была меньше 0,2 мкм. Старение образцов с таким рельефом поверхности не приводит к изменению коэффициента светосбора. Показано, что матирование поверхности абразивными материалами нового поколения на полимерной гибкой основе с зернистостью 0,3–1,0 мкм позволяет для сцинтилляторов CsI:Tl размерами 30 × 30 ×380 ммдостигать неоднородность светового выхода менее 2 % и обеспечивает стабильность сцинтилляционных характеристик во времени.
Downloads
Download data is not yet available.
References
1. Lecoq P., Annenkov A., Gektin A., Korzhik M., Pedrini C. Inorganic Scintillators for Detector Systems. — Berlin-Heidelberg: Springer-Ver¬lag, 2006. — 325 p.
2. Grinyov B., Ryzhikov V., Kim J. K., Jae M. Scintillator Crystals, Radiation Detector & In¬struments on Their Base // Ukraine, Kharkov, 2004. — 374 p.
3. Vavra P. M. The Tuning of CsI:Tl crystals: Methods and Results // Conf. Record of 1998 IEEE Nucl. Sci. Symp. — 1998. — Vol. 1. — P. 525–530.
4. Gektin A. V., Grinev B. V., Zosim D. I., Boyarintsev A. Yu. Light output tuning for the long-length CsI:Tl scintillators // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2009. — Vol. A598, 1. — P. 270–272.
5. Зосим Д. І. Довгомірні сцинтиляційні позицій ночутливі детектори гама радіації : автореф. дис. … канд. тех. наук: 05.02.01 / Д. І. Зосим — Харків, 2007. — 20 с.
6. Кудін О. М. Розробка науково-технологічних основ модифікації поверхні кристалів для корегування їх сцинтиляційних характеристик: автореф. дис. … док. тех. наук: 05.02.01 / О. М. Кудін — Харків. — 2007. — 39 с.
7. Kudin A. M., Sysoeva E. P., Trefilova L. N., Zosim D. I. Factors which define the alpha / gamma ratio in CsI:Tl crystals // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2005. — Vol. A537. — P. 105—112.
8. Кудин А. М., Андрющенко Л. А., Гресь В. Ю., Диденко А. В., Чаркина Т. А. Влияние условий обработки поверхности на собственную люминесценцию кристаллов CsI // Опти¬ческий журнал. — 2010. — Т. 77, № 5. — С. 7–10.
9. Гектин А. В., Ром М. А. Эволюция припо¬верхностного нарушенного слоя смешан¬ных щелочно-галоидных монокристаллов // Физика и химия обработки материалов. — 1992. — № 2. — С. 124–127.
10. Выдай Ю. Т., Тарасов В. А., Кудин А. М. и др. Стабильность спектрометрических характеристик детекторов CsI:Tl в зависимости от способа обработки поверхности // ПТЭ. — 2006, № 3. — С. 23–26.
11. Глобус М. Е., Гринев Б. В. Неорганические сцинтилляторы: новые и традиционные ма¬териалы. — Харьков: «Акта», 2001. — 408 с.
12. Trefilova L. N., Kudin A. M., Kovaleva L. V., et al. Concentration dependence of the light yield and energy resolution of NaI:Tl and CsI:Tl crystals excited by gammas, soft X-rays and alpha particles // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2002. — Vol. A486. — P. 474–481.
13. Kudin A. M., Sysoeva E. P., Trefilova L. N., Zosim D. I. Factors which define the alpha/ gamma ratio in CsI:Tl crystals // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2005. — Vol. A537. — P. 105–112.
14. Нанопром. Суперфинишная обработка не¬металлических деталей. http://www.nano¬prom.pro.
15. Bergenius G. S., Carius S., Carlson P., et al. Ra¬diation tests of CsI:Tl crystals for the GLAST satellite mission // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2005. — Vol. A545. — P. 842–851.
16. Гегузин Я. Е., Кагановский Ю. С. Диффу¬зионные процессы на поверхности кри¬сталла. — М.: «Энергоатомиздат», 1984. — 124 с.
17. Tarasov V. A., Kilimchuk I. V., Vyday Yu. T. Light collection simulation in the scintillation detectors of short-range radiation // Func. Ma¬terials. — 2010. — Vol. 17, 1. — P. 100–106.
18. Sysoeva E., Tarasov V., Zelenskaya O. Com¬parison of the Methods for Determination of Scintillation Light Yield // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2002. — Vol. A486. — P. 67–73.
19. Гектин А. В., Ширан Н. В., Серебряный В., Кудин А. М., Чаркина Т. А. Роль ваканси¬онных дефектов в люминесценции CsI // Оптика и спектр. — 1992. — T. 72, № 5. — C. 1061–1063.
20. Тяагараджан Р., Урусовская А. А. Движе¬ние и размножение дислокаций в кристал¬лах йодистого цезия // ФТТ. — 1965. — Т. 7, № 1. — С. 88–91.
2. Grinyov B., Ryzhikov V., Kim J. K., Jae M. Scintillator Crystals, Radiation Detector & In¬struments on Their Base // Ukraine, Kharkov, 2004. — 374 p.
3. Vavra P. M. The Tuning of CsI:Tl crystals: Methods and Results // Conf. Record of 1998 IEEE Nucl. Sci. Symp. — 1998. — Vol. 1. — P. 525–530.
4. Gektin A. V., Grinev B. V., Zosim D. I., Boyarintsev A. Yu. Light output tuning for the long-length CsI:Tl scintillators // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2009. — Vol. A598, 1. — P. 270–272.
5. Зосим Д. І. Довгомірні сцинтиляційні позицій ночутливі детектори гама радіації : автореф. дис. … канд. тех. наук: 05.02.01 / Д. І. Зосим — Харків, 2007. — 20 с.
6. Кудін О. М. Розробка науково-технологічних основ модифікації поверхні кристалів для корегування їх сцинтиляційних характеристик: автореф. дис. … док. тех. наук: 05.02.01 / О. М. Кудін — Харків. — 2007. — 39 с.
7. Kudin A. M., Sysoeva E. P., Trefilova L. N., Zosim D. I. Factors which define the alpha / gamma ratio in CsI:Tl crystals // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2005. — Vol. A537. — P. 105—112.
8. Кудин А. М., Андрющенко Л. А., Гресь В. Ю., Диденко А. В., Чаркина Т. А. Влияние условий обработки поверхности на собственную люминесценцию кристаллов CsI // Опти¬ческий журнал. — 2010. — Т. 77, № 5. — С. 7–10.
9. Гектин А. В., Ром М. А. Эволюция припо¬верхностного нарушенного слоя смешан¬ных щелочно-галоидных монокристаллов // Физика и химия обработки материалов. — 1992. — № 2. — С. 124–127.
10. Выдай Ю. Т., Тарасов В. А., Кудин А. М. и др. Стабильность спектрометрических характеристик детекторов CsI:Tl в зависимости от способа обработки поверхности // ПТЭ. — 2006, № 3. — С. 23–26.
11. Глобус М. Е., Гринев Б. В. Неорганические сцинтилляторы: новые и традиционные ма¬териалы. — Харьков: «Акта», 2001. — 408 с.
12. Trefilova L. N., Kudin A. M., Kovaleva L. V., et al. Concentration dependence of the light yield and energy resolution of NaI:Tl and CsI:Tl crystals excited by gammas, soft X-rays and alpha particles // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2002. — Vol. A486. — P. 474–481.
13. Kudin A. M., Sysoeva E. P., Trefilova L. N., Zosim D. I. Factors which define the alpha/ gamma ratio in CsI:Tl crystals // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2005. — Vol. A537. — P. 105–112.
14. Нанопром. Суперфинишная обработка не¬металлических деталей. http://www.nano¬prom.pro.
15. Bergenius G. S., Carius S., Carlson P., et al. Ra¬diation tests of CsI:Tl crystals for the GLAST satellite mission // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2005. — Vol. A545. — P. 842–851.
16. Гегузин Я. Е., Кагановский Ю. С. Диффу¬зионные процессы на поверхности кри¬сталла. — М.: «Энергоатомиздат», 1984. — 124 с.
17. Tarasov V. A., Kilimchuk I. V., Vyday Yu. T. Light collection simulation in the scintillation detectors of short-range radiation // Func. Ma¬terials. — 2010. — Vol. 17, 1. — P. 100–106.
18. Sysoeva E., Tarasov V., Zelenskaya O. Com¬parison of the Methods for Determination of Scintillation Light Yield // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. — 2002. — Vol. A486. — P. 67–73.
19. Гектин А. В., Ширан Н. В., Серебряный В., Кудин А. М., Чаркина Т. А. Роль ваканси¬онных дефектов в люминесценции CsI // Оптика и спектр. — 1992. — T. 72, № 5. — C. 1061–1063.
20. Тяагараджан Р., Урусовская А. А. Движе¬ние и размножение дислокаций в кристал¬лах йодистого цезия // ФТТ. — 1965. — Т. 7, № 1. — С. 88–91.
Published
2015-12-04
How to Cite
Шкоропатенко, А. В., Кудин, А. М., Андрющенко, Л. А., Волошина, Л. И., Зосим, Д. И., & Волошин, А. В. (2015). Причины нестабильности спектрометрических характеристик кристаллов Csi:Tl с матированной поверхностью. Journal of Surface Physics and Engineering, 13(2), 175 -. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/pse/article/view/4556
Section
Статті
У відповідності з типовим шаблоном.
