Correlations were studied between the optical absorption (OA) spectra and the integral curves of thermal glow (TG) in 300-600 K after irradiation of Lu2SiO5:Ce scintillation crystals with 60Co gamma-quanta (1.17 and 1.33 MeV) at the dose rate 1.1 Gy/s in the dose range 70─5∙107 Gy at 310 K and their gamma-luminescence (GL). There are intrinsic defects caused by technological process, such as neutral VO5-centers with OA band at 193 nm and charged ≡Si–VO4 - 213 nm, Lu1– F+–Si - 238 nm, Ce3+/Ce4+- 263 nm, and Ce3+/F - 295 nm centers. Irradiation to the dose 5∙104 Gy resulted in decreasing in VO5 -center concentration, but did not influenced on others. While, after doses > 5∙104 Gy concentrations of all other mentioned defects grew. The observed recovery of OA at 193 nm and decrease in TG peak at 330 K with the ageing time (1, 3 and 10 hours) at 305 K, and also the correlated growth of OA at 238 nm and TG peak at 540 K after serial irradiations to doses from 70 to 2.3∙106 Gy are due to releasing electrons from these color centers followed by radiative recombination at Се1-centers. However Ce3+ GL yield decrease at 400 and 420 nm at doses >105 Gy is possible related with increasing concentrations of ≡Si –VO4 , Lu1–F+– Si and Ce3+/F centers, which compete with Ce1 ones in trapping electrons. Thus, the upper limit for stable Lu2SiO5:Ce gamma-scintillation is 105 Gy.
Исследованы спектры поглощения, гамма-люминесценции и интегральные кривые термовысвечивания (300-605 K) номинально чистых кристаллов LuAG и активированных ионами празеодима (LuAG : Pr) до и после облучения быстрыми (> 0.1 MeV) нейтронами в интервале флюенсов 1015-1017 cm-2. Оптические спектры LuAG : Pr, облученного флюенсом 1017 cm-2 нейтронов, после термического обесцвечивания до 605 K и последующего 60Со γ-облучения и фотоподсветки в наведенной полосе 573 nm свидетельствуют о переносе электрона от наведенного VО(Cdop)-центра к дырочному Pr4+ с излучением в Pr3+. В случае облучения в суперколлайдере (HL-LHC) быстрыми нейтронами до 5·1015 cm-2 при >300 K локализация электронов на наведенных дефектах F+ и VО(Cdop) и дырок на активаторных Pr4+-центрах приводит к снижению интенсивности быстродействующего (20 ns) активаторного свечения и появлению длительной компоненты в отклике детектора. Ключевые слова: лютеций алюминиевый гранат Lu3Al5O12 : Pr, нейтрон-наведенные дефекты, центры окраски, гамма-индуцированная люминесценция, термовысвечивание, люминесценция.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.