По результатам исследования свойств электропроводящей керамики методами электронно-зондовой микроскопии, термоактивационной спектроскопии с использованием ТСЭЭ и ТЛ, ЭПР выработаны представления, согласно которым структура BeO:TiO2 керамики состоит из двух независимых субструктур. Субструктура TiO2 придает образцам электрическую проводимость и является пассивной относительно ТСЭЭ и ТЛ свойств, в то время как ВеО субструктура полностью определяет ТСЭЭ и ТЛ свойства. Разработана модель смены типа доминирующей ТЛ активной примеси в BeO:TiO2 керамике с нарушенной стехиометрией, полученной в результате термохимического окрашивания в сильнейших восстановительных условиях, объясняющая экспериментально наблюдаемый факт существенного роста интенсивности и смещения ТЛ пика в сторону высоких температур до его полного совпадения с ТСЭЭ пиком. Проведено исследование влияния дестабилизирующих факторов на воспроизводимость ТСЭЭ и ТЛ измерений. По результатам исследований подобраны режимы стабилизирующей термообработки. Это позволило применить электропроводящую керамику в качестве комбинированного ТСЭЭ-ТЛ детектора для регистрации низкоэнергетичных b- и короткопробежных a - частиц. Приведены примеры использования BeO:TiO2 керамики, основанные на способности этого материала удерживать в своей поверхности тритий. Сделан вывод об идентичности дозиметрических свойств керамики на основе BeO:TiO2 и зарубежного варианта тонкопленочного ВеО детектора.
Установлено, что наиболее выраженными свойствами ВеО:Li прозрачной керамики являются ТЛ и ЭПР. Сигналы ТЛ и ЭПР отжигаются синхронно, поскольку обусловлены одними и теми же (Li)0-центрами. Отмечается высокая чувствительность материала одновременно по выходу ТЛ и ЭПР. На этом основании делается вывод о перспективности применения материала в комбинированной ТЛ-ЭПР дозиметрии. Для прозрачной ВеО керамики обнаружен новый эффект аномально длительной фосфоресценции. Для выяснения природы этого эффекта по данным ТЛ, измеренной в режиме линейного нагрева и метода ТМ-Тстоп, найден закон энергетического распределения ТЛ активных ловушек в запрещенной зоне диэлектрика. Знание этого закона позволило теоретически моделировать временную зависимость фосфоресценции и сделать заключение о туннельном механизме освобождения зарядов с ТЛ активных ловушек. Изученные закономерности аномально длительной фосфоресценции позволяют расширить функциональные возможности BeO:Li прозрачной керамики. В частности, по результатам проведенных исследований предложены автономные, компактные, нерадиоактивные легко регенерируемые источники УФ излучения, пригодные для контроля работоспособности фотоприемных систем в течение года после предварительного облучения.
С целью устранения ряда недостатков, присущих ТЛ - ЭПР дозиметрическим характеристикам чувствительного вещества на основе BeO керамики, используя общий принцип управления дозиметрическими свойствами оксидов, развиваемый в данной работе, получено вещество для комбинированного ТЛ-ЭПР твердотельного детектора ионизирующего и ультрафиолетового излучений. Рабочим веществом детектора является монокристаллический MgO, легированный ионами марганца и железа, прошедший термообработку в вакууме в восстановительных условиях, аналогичную используемой при получении анион-дефектных соединений на основе a-Al2O3 , BeO:TiO2 и BeO:Li.
Практическая ценность создания новых технологий синтеза радиационно-чувствительных сред заключается в следующем:
1. Предложен способ синтеза анион-дефектных монокристаллов оксида алюминия, подтвержденный авторским свидетельством, позволивший создать высокочувствительные термолюминесцентные детекторы ионизирующих излучений ТЛД-500К, используемые в индивидуальной дозиметрии и для радиационного мониторинга окружающей среды.
2. На основе комплекса экспериментальных результатов по исследованию дозиметрических ТСЭЭ и ТЛ свойств электропроводящих анион-дефектных керамик на основе BeO:TiO2 обосновано применение этого материала в качестве комбинированного ТСЭЭ-ТЛ детектора низкоэнергетичных b- и короткопробежных a - частиц.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.