Оптические свойства облученных кристаллов CsBr – In

Санкт-Петербургский Государственный Технологический Институт

Кафедра Радиационной технологии

Отчет по лабораторной работе:

«Оптические свойства облученных кристаллов CsBr – In»

                                                                                           Студент: Клюшкин А. В.

Преподаватель: Штанько В. И.

Санкт-Петербург

2010 год.

1. Теоретическая часть.

      Кристалл CsBr, активированный индием, примечателен тем, что в нем при сравнительно небольших дозах 10² – 10³ Гр образуется достаточное для регистрации по оптическому поглощению количество точечных  радиационных дефектов, устойчивых при комнатной температуре, и прогрев облученных кристаллов приводит к образованию агрегатов атомов индия, от простейших In₂⁰-центров до крупных агрегатов, которые претерпевают фазовый переход в зародыш металлической фазы, дальнейший рост которых, в свою очередь, приводит к образованию металлических индиевых частиц.

Сразу после облучения в кристалле образуется In⁰-центры, последующий прогрев в течение 3-5 минут при 150 ⁰С приводит к исчезновению In⁰-центров и образованию In₂⁰-центров и образованию более сложных агрегатов.

Идентификация в облучнных кристаллах CsBr – In In⁰  и In₂⁰-центров основывается на следующих свойствах этих центров:

1) соответствующие указанным центрам полосы поглощения при 405 и 475 нм возникают только в том случае, когда кристалл до облучения содержал ионы индия. Поэтому был сделан вывод, что в состав исследуемых дефектов входит индий, но в отличие от исходного зарядовом состоянии;

2) было получено, что под действием света, соответствующего поглощению исследуемых центров, они разрушаются:

Если высвечивание проводится при температуре жидкого азота (77К), то образующиеся электроны ловушками, которые в свою очередь могут быть проявлены путем прогрева освещенного образца. При гареве образцы дают термолюминесценцию, поки которой совпадают в пиками термолюминесценции, полученной при прогреве образцов , предварительнь облученных и высвеченных светом из F-центров;

3) прогрев облученных образцов при разной темепературе приводит к уменьшению содержания In⁰  и образованию In₂⁰-центров. Количество In⁰ –центров определяют по интенсивности свечения, возникающего по схеме:

а In₂⁰-центров – по интенсивности внутрицентрового свечения этих центров. Если перед прогревом образеца в нем высветить In⁰ –центры, то In₂⁰-центры не образуются.

Весь этот комплекс исследованя позволяет заключить, что в состав центра, поглощающего при длине волны 475 нм, входят два атома индия.

2. Экспериментальная часть.

Необлученный кристалл.

Построение линейных анаморфоз In⁺.

(Н-Нmax)2, эВ	(Аmax/A)-1	Ln(Amax/A)
0	0	0
0,003847	0,143	0,134
0,015	0,488	0,398
0,035	0,939	0,662
0,062	1,667	0,981
0,096	3	1,386
0,138	6,111	1,962
0,189	11,8	2,549
0,246	31	3,466
0,312	63	5,159

Распределение по Гауссу.

Облученный кристалл.

Построение линейных анаморфоз для In⁰ –центров.

(Н-Нmax)2, эВ	(Аmax/A)-1	Ln(Amax/A)
0	0	0
0,003847	0,05	0,049
0,015	0,2	0,182
0,035	0,448	0,37
0,062	0,909	0,647
0,096	1,8	1,03
0,138	2,818	1,34
0,189	4,25	1,658
0,246	6	1,946
0,312	9,5	2,351

Распределение по Гауссу.

Построение линейных анаморфоз для F –центров.

(Н-Нmax)2, эВ	(Аmax/A)-1	Ln(Amax/A)
0	0	0
0,003847	0,064	0,062
0,008656	0,19	0,174
0,015	0,429	0,357
0,024	0,923	0,654
0,035	1,623	0,968
0,047	3,545	1,514
0,062	6,143	1,966
0,078	11.5	2,526
0,096	15,667	2,813

Распределение по Гауссу.

Облученный и прогретый кристалл.

Построение линейных анаморфоз для F –центров.

(Н-Нmax)2, эВ	(Аmax/A)-1	Ln(Amax/A)
0	0	0
0,00096	0,116	0,11
0,003847	0,412	0,345
0,008656	1,182	0,78
0,015	3	1,386
0,024	8,6	2,262
0,035	23	3,178

Распределение по Гауссу.