Нєстєркіна В. В. Вплив дефектів на випромінювальну релаксацію сцинтиляторів на основі BaF2, NaI та Y3Al5O12

Робота присвячена комплексному дослідженню особливостей впливу дефектів кристалічної структури на процеси перетворення енергії в сцинтиляційних матрицях на основі галогенідних (BaF2 і NaI) і оксидних (Y3Al5O12) діелектричних сполук із застосуванням абсорбційних, люмінесцентних та термолюмінесцентних методик. Природа втрат сцинтиляційної ефективності вивчених кристалів пов'язана з дефектами, які є центрами захоплення носіїв заряду. У легованих кристалах на базі BaF2 основну роль грають домішкові центри та дефекти аніонної підґратки. У кристалах Y3Al5O12 типовим джерелом дефектів є порушення стехіометрії матриці. У NaI і NaI:Tl домінуючу роль в особливостях перенесення і запасання енергії грає гігроскопічність матриці і обумовлена нею присутність кисневих домішок. Запропоновано моделі власних і домішкових дорадіаційних і наведених радіацією дефектів. Встановлено, що в сцинтиляторах BaF2 введення іонів Lu3+ дозволяє придушити повільну люмінесценцію автолокалізованих екситонів, не змінюючи ефективність надшвидких остовно-валентних переходів. Показана можливість досягнення високого світлового виходу для неактивованих кристалів Y3Al5O12. за рахунок зниження концентрації структурних дефектів, пов'язаних з порушенням стехіометрії. Визначено, що введення іонів Са2+ дозволяє знизити концентрацію кисневмісних домішок в NaI і NaI:Tl та поліпшити енергетичну роздільну здатність кристалів NaI:Tl,Ca до 6%. Ключові слова: BaF2, Y3Al5O12, NaI, власні та домішкові дефекти, сцинтилятор, випромінювальна релаксація, центри свічення.