Optical transmission damage of undoped and Ce doped Y3Al5O12 scintillation crystals under 24 GeV protons high fluence

Abstract

This report presents results on the optical transmission damage of undoped and Ce doped Y 3 Al 5 O 12 scintillation crystals under high fluence of 24 GeV protons. We observed that, similarly to other middle heavy scintillators, it possesses the unique radiation hardness at fluence values as high as 5 * 10 14 p/cm 2 and it is thus promising for the application in the detectors at High Luminosity LHC. The crystalline structure of the garnet scintillator allows to control and further optimize its scintillation parameters, such as scintillation decay time and emission wavelength, and shows a limited set of the radioisotopes after the irradiation with protons.

Modelling of proton irradiated GaN-based high-power white light-emitting diodes

“…YAG:Ce phosphors are reported to be more resistant, with damage occurring only after 5 × 10 14 p=cm 2 under 23 GeV proton bombardment. 26) Sapphire and polysiloxane degrade after even higher fluences. 25,27) Sample irradiation was performed at IRRAD facility 28) (CERN) using 23 GeV protons at fluences of 10 13 , 10 14 , and 2 × 10 14 p=cm 2 .…”

“…In a packaged white LED, reduction of optical performance due to radiation can occur as a consequence of: i) displacement damage 7) in the blue GaN LED die; colour centre formation in ii) the sapphire substrate 25) and iii) the YAG:Ce phosphor coating layer; 26) iv) absorption band formation (due to molecular bond scissions) in the polysiloxane lens. 27) From previous results in literature and nonionising energy loss (NIEL) calculations in GaN, 8,9) damage in GaN LEDs under 23 GeV proton irradiation is expected to start after equivalent fluences comprised between 10 12 and 10 13 p=cm 2 .…”

Зарядоперенос между нейтронно-индуцированным и активаторным центрами в монокристалле LuAG : Pr

“…3, a, кривая 5) был разложен на 3 гауссиана (G1−G3), как показано на рис. 4 Mg 2+ и отожженной на воздухе: керамика в интервале 700−1500 • С [21] и монокристалл при 1200 • С [22]. По мнению авторов [22], термический отжиг в воздухе вызывает окисление Pr 3+ до его Pr 4+ -состояния (поглощение в области 300−600 nm), в то же время дополнительное легирование Mg 2+ повышает его стабильность из-за компенсации заряда двухвалентного Mg 2+ с помощью Pr 4+ .…”

“…Сцинтилляционные материалы являются частью устройств, предназначенных для обнаружения высокоэнергетической радиации, гамма-квантов, ускоренных заряженных частиц и нейтронов [1,2]. Изучение физики новых частиц высоких энергий, например, на большом адронном коллайдере с высокой светимостью (HL-LHC), предполагает использование быстрых неорганических сцинтилляционных кристаллических детекторов, которые должны иметь высокую плотность, короткое время свечения, малую медленную составляющую и хорошую радиационную стойкость [3,4]. Ожидаемые в будущих экспериментах на HL-LHC светимость 5 • 10 34 cm −2 s −1 и интегральная светимость 3000 fb −1 , ионизационная доза до 130 Мrad, флюенсы заряженных адронов 3 • 10 14 cm −2 и быстрых нейтронов 5 • 10 15 cm −2 [5].…”

Irradiation studies of a multi-doped Gd3Al2GaАленков1, Бузанов2, Dosovitskiy3 et al. 2019Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Self Cite39060View full textAdd to dashboardCite

“…It has been found that Ce-doped garnet type crystals are the most tolerant to different types of radiation. As an example, the results of irradiation studies of Ce-doped Y 3 Al 5 O 12 (YAG) can be found in [13].…”