Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Korzhik, M.V.
Compositionally Disordered Doped with Cerium Crystalline Garnet Type Materials for Brighter and Faster Scintillations = Композиционно неупорядоченные активированные ионами церия кристаллы типа граната для более ярких и быстрых сцинтилляций / M. V. Korzhik. – DOI 10.21122/2220-9506-2021-12-4-280-285 // Приборы и методы измерений / гл. ред. Олег Константинович Гусев; учредитель Белорусский национальный технический университет (Минск). – 2021. – Т.12 №4. – P. 280-285. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/108335. – На англ. яз.

Ce-doped tetracationic garnets (Gd, M)3Al2Ga3O12(M = Y, Lu) form a family of new multipurpose promising scintillation materials. The aim of this work was to evaluate the scintillation yield in the materials of quaternary garnets activated by cerium ions with partial isovalent substitution of the matrix-forming gadolinium ions by yttrium or lutetium ions. Materials were obtained in the form of polycrystalline ceramic samples, and the best results were shown by samples obtained from the raw materials produced by the coprecipitation method. It was found that ceramics obtained from coprecipitated raw materials ensure a uniform distribution of activator ions in the multi-cationic matrices, which enables the high light yield and fast scintillation kinetics of the scintillation. It was demonstrated that the superstoichiometric content of lutetium/gadolinium in the material is an effective method to suppress phosphorescence accompanied scintillation. For ceramics with the composition (Gd, Lu)3Al2Ga3O12 , a scintillation yield of more than 50.000 ph/MeV was achieved. The scintillation kinetics was measured to be close to the kinetics with a decay constant of 50 ns. In terms of the set of the parameters, the developed scintillation materials are close to the recently developed alkali halide materials LaBr3:Ce, GdBr3:Ce. Moreover, they have high mechanical hardness, are characterized by the absence of hygroscopicity, and are better adapted to the manufacture of pixel detectors used in modern devices for medical diagnostics.
Четырёхкатионные гранаты (Gd, M)3Al2Ga3O12(M = Y, Lu), легированные ионами Ce, формируют семейство новых многоцелевых перспективных сцинтилляционных материалов. Целью работы являлось проведение оценки выхода сцинтилляций в сцинтилляционных материалах четверных гранатов, активированных ионами церия при частичной изовалентной замене матрицеобразующих ионов гадолиния ионами иттрия или лютеция. Материалы были получены в виде поликристаллических пластин, причём наилучшие результаты показали образцы, полученные из сырья, произведённого методом соосаждения. Установлено, что керамика, полученная из соосаждённого сырья, обеспечивает однородность распределения активаторных ионов в многокатионных матрицах. Это, в свою очередь, обеспечивает достижение высокого световыхода и быстрой кинетики сцинтилляции. Показано, что сверхстехиометрическое содержание лютеция/гадолиния в материале для изготовления керамики является эффективным средством подавления фосфоресценции. Для керамики состава (Gd, Lu)3Al2Ga3O12 достигнут выход сцинтилляций более 50000 фот./МэВ, а усреднённая константа затухания кинетики сцинтилляций близка к 50 нс. По совокупности параметров разработанные сцинтилляционные материалы близки к недавно разработанным щелочно-галоидным материалам LaBr3:Ce, GdBr3:Ce, к тому же обладают высокой твёрдостью, характеризуются отсутствием гигроскопичности и лучше приспособлены к изготовлению пиксельных детекторов, используемых в современных устройствах для медицинской диагностики.

539.1.074.3

общий = БД Техника
общий = СЦИНТИЛЛЯТОРЫ
общий = ГАДОЛИНИЙ
общий = ГРАНАТЫ (геол.)
общий = КРИСТАЛЛЫ