Введение
1 Определение характеристик нейтронных запоминающих люминофоров 14
1.1 Принцип действия запоминающих люминофоров (зл) и люминесцентных экранов (лэ) 14
1.2 Известные рентгеновские и нейтронные запоминающие люминофоры 16
1.3 Физические процессы, происходящие в сцинцилляторах и зл 18
1.3.1 Взаимодействие ионизирующей радиации с веществом 19
1.3.2 Увеличение числа электронно-дырочных пар и их диссипация; транспорт энергии к центрам люминесценции; захват дырок и электронов 20
1.3.3 Фотостимулированная люминесценция 22
1.4 Возможные центры захвата электронов и дырок (примеры известных зл) 23
1.4.1 Дефекты решетки щелочноземельных галоидов 23
1.4.2 Примесные ионы 25
1.4.3 Дефекты в кристаллах боратов 30
1.5 Требования к нейтронным зл 32
1.5.1 Поглощение нейтронов 32
1.5.2 Гамма - чувствительность 32
1.5.3 Эффективность фотостимуляции и пространственная разрешающая способность 33
1.5.4 Квантовая эффективность детектирования 35
1.5.5 Выцветание 37
1.6 Отбор материалов 38
1.6.1 Выбор нейтронного преобразователя 38
1.6.2 Выбор составов 40
2 Экспериментальная методика и аппаратура 45
2.1 Методика приготовления исследуемых образцов 45
2.2 Определение спектроскопических характеристик образцов 45
2.3 Определение характеристик запоминания 46
2.3.1 Термолюминесценция 46
2.3.2 Фотостимулированная люминесценция (ФСЛ) 49
2.4 Эпр методика 51
3 Люминесценция и термолюминесценция SR2B509X:CE3%A+ (X=CL,BR, A=NA+,K+) люминофоров 55
3.1 Исследование люминесцентных и термолюминесцентных свойств SR2B509X:CE3+^+ (X=L3R, A-NA^K4) 55
3.1.1 Люминесцентные характеристики Се3+eSrzBsOgBru S^BjOgCl 55
3.1.2 Термолюминесценция SriBsOgXiCe3*А* 58
3.1.3 Эмиссионные спектры, соответствующие ТЛ 60
3.2 Обсуждение результатов исследования люминесцентных и тл свойств SR2B509X:CEJ+,A+ (X=CL,BR, A^NA+JC*) 63
4 Исследование механизма захвата носителей заряда в SR2B50,BR:CE3+ 67
4.1 Экспериментальные результаты 68
4.1.1 Спектры ЭПР Се3* в SrzBsOgBr до радиационного облучения 68
4.1.2 ЭПР исследования облученного чистого и активированного ионами Се3* SnBsOgBr 72
4.1.3 Термолюминесценция после ультрафиолетового облучения 75
4.1.4 Рентгенолюминесценция и термолюминесценция SrzBsOgBr, активированного Ей, Yb и Sm 77
4.1.5 Спектры поглощения облученных образцов 80
4.2 Обсуждение результатов 82
4.2.1 Радиационные дефекты в чистом SrzBsOgBr 82
4.2.2 Радиационные дефекты и происхождение ТЛ в SrzBsOgBr-.Ce + 83
5 Запоминающие свойства галоборатов, активированных се3+ ионами 88
5.1 Экспериментальные результаты 88
5.1.1 Эффективность возбуждения, выход ТЛ и ФСЛ и длительность запоминания ...88
5.1.2 Сравнение ФСЛ и ТЛ свойств с коммерческими ЗЛ. 91
5.2 Количественное сравнение изучаемых галоборатов с BAFBR:EU2+XGD203 95
5.3 Поглощение фсл и стимулирующих фотонов в слое люминофора 98
6 Спектроскопические характеристики и свойства запоминания LILNSI04:CE3+,SM3+ 104
6.1 Фосфоры, возбуждаемые инфракрасным излучением (ИК-ЗЛ) 104
6.2 Синтез силикатов 105
6.3 Исследование спектроскопических характеристик и свойств запоминания lilnsi04:CE3+,SM3+ 106
6.3. J Спектроскопические свойства LiLnSi04.Ce,Sm 106
6.3.2 Термолюминесценция LiLuSiC>4, активированного различными редкоземельными элементами 114
6.3.3 Термолюминесценция LiLuSiO^C^.Sm3* и LiYSi04:Ce3+,Sm3+ 116
6.3.4 Спектры возбуждения ФСЛ LiLuSi04:Ce3+,Sm3+ и LiYSi04:Ce3*,Sm3+ 121
6.3.5 ФСЛ LiLuSi04:Ce3+,Sm3+ и LiYSiO+Ce3*,Sm3+ 123
6.4 Обсуждение полученных результатов 126
6.4.1 Высокотемпературный ТЛпик 127
6.4.2 Низкотемпературный ТЛпик. 127
6.5 Комментарий 134
7 Измерение фсл характеристик галоборатов и lilusk>4:ce,sm при воздействии облучения холодными нейтронами 136
7.1 Условия экспериментов 136
7.1.1 Характеристики облучения 136
7.1.2 Поглощение нейтронов в слое люминофора 136
7.1.3 Измерение ФСЛ характеристик 136
7.2 Обсуждение результатов исследований силикатов и галоборатов и выводы об их применимости 137
7.2.1 Результаты исследования силикатов 137
7.2.2 Результаты исследования галоборатов 137
Основные выводы 140
Список литературы 141
