en
Назад
УДК: 666.3, 536.413, 539.26
Люминесцентные и сцинтилляционные свойства оптической керамики Gd2O2S:Eu
Полный текст «Оптического журнала»
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Горохова Е.И., Демиденко В.А., Еронько С.Б., Родный П.А., Михрин С.Б., Орещенко Е.А. Люминесцентные и сцинтилляционные свойства оптической керамики Gd2O2S:Eu // Оптический журнал. 2010. Т. 77. № 1. С. 65–76.
Gorokhova E.I., Demidenko V.A., Eronko S.B., Rodniy P.A., Mikhrin S.B., Oreshchenko E.A. Luminescence and scintillation properties of Gd2O2S:Eu optical ceramic [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2010. V. 77. № 1. P. 65–76.
E. I. Gorokhova, V. A. Demidenko, S. B. Eron’ko, E. A. Oreshchenko, P. A. Rodnyĭ, and S. B. Mikhrin, "Luminescence and scintillation properties of Gd2O2S:Eu optical ceramic," Journal of Optical Technology. 77(1), 50-58 (2010). https://doi.org/10.1364/JOT.77.000050
Исследовано влияние концентрации легирующих примесей и атмосферы термообработки на спектральный состав излучения, термостимулированную люминесценцию и кинетические параметры затухания керамических образцов Gd2O2S:Eu. Установлена зависимость спектрального состава излучения керамики от концентраций активатора, соактиватора и энергии возбуждения. Керамика Gd2O2S:Eu обладает высокой для анизотропного материала прозрачностью (более 40% при толщине 1,65 мм) в области собственного излучения и интегральной интенсивностью рентгенолюминесценции, составляющей 150% относительно таковой для CsI:Tl. Время жизни иона Eu3+ в возбужденном состоянии на 5D0 уровне не более 450 мкс.
термостимулированная люминесценция, рентгенолюминесценция, легирующие примеси, активатор, соактиватор
Благодарность:Авторы считают необходимым отметить вклад, который внес в постановку данной работы кандидат физико-математических наук В.П. Колобков. Выражаем признательность О.А. Христич за помощь, оказанную на первом этапе выполнения данной работы.
Коды OCIS: 160.2540, 160.4760
Список источников:1. Shepherd J.A., Gruner S.M., Tate M.W., Tecotzky M. Study of afterglow in Х-ray phosphors for use on fast-framing charge-coupled device detectors // Opt. Eng. 1997. V. 36. № 11. P. 3212–3222.
2. Moy J.P., Koch A., Nielsen M.B. Conversion efficiency and time response of phosphors for fast X-ray imaging with synchrotron radiation // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Section A. 1993. V. 326. P. 581–586.
3. Амирян А.М., Бабич Я.М., Бабкина Т.В., Зорина Л.Н., Муравьев Э.Н., Нарышкина С.И., Сощин Н.П. К сравнению спектров Eu3+ в оксидах и оксисульфидах редкоземельных элементов // Спектроскопия кристаллов. Материалы III симпозиума по спектроскопии кристаллов, активированных ионами РЗ и переходных металлов. 1973. С. 168–173.
4. Stanton M., Phillips W.C., O’Mara D. CCD-based detector for Х-ray crystallography in X-Ray and U.V. Detectors // Proc. SPIE. 1994. V. 2278. P. 16–20.
5. Tao Hanga, Qun Liua, Dali Maoa, Chengkang Chang. Long lasting behavior of Gd2O2S: Eu3+ phosphor synthesized by hydrothermal routine // Materials Chemistry and Physics. 2008. V. 107. № 1. P. 142–147.
6. Thirumalai J., Chandramohan R., Divakar R., Mohandas E., Sekar M., Parameswaran P. Eu3+ doped gadolinium oxysulfide (Gd2O2S) nanostructures – synthesis and optical and electronic properties // Nanotechnology. 2008. V. 19. 395703 p.
7. Горохова Е.И., Демиденко В.А., Михрин С.Б., Родный П.А. Люминесцентные свойства керамик на основе оксисульфида гадолиния, легированного
тербием // Оптический Журнал. 2003. Т. 70. № 10. C. 10–16.
8. Горохова Е.И., Демиденко В.А., Еронько С.Б., Михрин С.Б., Родный П.А., Христич О.А. Спектрально-кинетические характеристики излучения Gd2O2S:Tb(Ce) керамик // Оптический журнал. 2005. Т. 72. № 1. С. 63–67.
9. Gorokhova E.I., Demidenko V.A. Mikhrin S.B., Rodnyi P.A., van Eijk C.W.E. Member IEEE. Luminescence and Scintillation Properties of Gd2O2S:Tb,Ce Ceramics // IEEE Transaction on Nuclear Science. 2005. V. 52. № 6. P. 3129–3132.
10. Горохова Е.И., Демиденко В.А., Еронько С.Б., Михрин С.Б., Родный П.А., Христич О.А. Спектральнокинетические характеристики Gd2O2S:Pr,Ce-керамик // Оптический журнал. 2006. Т. 73. № 2. С. 71–79.
11. Orlovskii Yu.V., Basiev T.T., Pukhov K.K., Polyachenkova M.V., Fedorov P.P., Alimov O.K., Gorokhova E.I., Demidenko V.A., Khristich O.A., Zakalyukin R.M.Oxysulfide optical ceramics doped by Nd3+ for one micron lasing // J. Luminescence. 2007. V. 125. № 1–2. P. 201–215.
12. Blasse G. Luminescent Materials. Berlin: Springer-Verlag, 1994. 219 р.
13. Powder diffraction file, ICPDS-international centre for diffraction // Data. USA, 1989. Card 26-1422.
14. Ананьева Г.В., Горохова Е.И., Демиденко В.А., Парфинский В.А., Христич О.А. Оптические свойства керамики на основе Gd2O2S // Оптический журнал. 2005. Т. 72. № 1. С. 68–71.
15. Dorenbos P. Energy of the first 4f7→4f 6 5d transition of Eu2+ in organic compounds // J. Luminesc. 2003. V. 104. P. 239–260.
16. Faucher M.D., Morlotti R., Moune O.K. The effect of added foreign ions in Gd2O2S:Tb3+; crystal field calculations, lifetimes, photoluminescence and absorption spectra // J. Luminesc. 2002. V. 96. № 1. P. 37–49.
17. Luminecsence. From Theory to Applications / Ed. by Ronda C. WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA, 2008. 276 р.
18. Амирян А.М., Гурвич А.М., Катомина Р.В., Сощин Н.П. Рекомбинационные процессы и спектр излучения тербия в оксисульфидах // ЖПС. 1977. Т. 27. В. 3. С. 468–472.
19. Ratinen H. X-ray-Excited Optical Fluorescence of Ten Rare Earth Ions in Y2O2S, La2O2S and Gd2O2S // J. Phisics State Sol. 1972. V. 12(a). P. 447.
20. Ozawa L. Exitation into Charge Transfer Band of Y2O2S:Eu // J. Electrochem. Soc.: Solid-State Science and Technology. 1981. V. 128. № 11. P. 2484–2485.
21. Амирян А.М., Гайгерова Л.С, Гайдук М.И., Золин В.Ф., Морозов Н.Н., Сощин Н.П. Термолюминесценция оксисульфида иттрия, активированного европием и другими редкими землями // ЖПС. 1973. Т. ХIX. B. 3. C. 433–436.
22. Большухин В.В., Гайгерова Л.С., Гайдук М.И., Золин В.Ф, Сощин Н.П. Влияние электронно-дырочных процессов на кинетику люминесценции примесных центров в оксисульфидах // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1974. Т. 38. № 6. С. 1213–1215.
23. Yamamoto H., Kano T. Enhancement of Cathodoluminescence efficiency of rare earth activated Y2 O2 S by Tb3+ or Pr3+ // J. Electrochem. Soc.: Solid-State Science and Technology. 1979. V. 126. № 2. P. 305–312.
24. Kostler W., Winnacker A., Rossner W., Grabmaier B.C. Effect of Pr-co-doping on the X-ray induced afterglow of (Y, Gd)2 O3:Eu // J. Phys. Chem. Sol. 1995. V. 56. № 7. P. 907–913.