LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Плівки CsI(TI): структура, сцинтиляційні властивості, формування зображень

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ монокристалів





Лебединський Олексій Михайлович



УДК [539.216:539.1.074.3]:546.36'15'683




Плівки CsI(Tl): структура, сцинтиляційні властивості, формування зображень



01.04.10 – фізика напівпровідників і діелектриків









АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук













Харків-2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті сцинтиляційних матеріалів НАН України


Науковий керівник

кандидат фізико-математичних наук,

Федоров Олександр Григорович,

Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України,

старший науковий співробітник


Офіційні опоненти:

доктор фізико-математичних наук, професор

Рогачова Олена Іванівна,

Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут",

професор кафедри теоретичної та експериментальної фізики


доктор фізико-математичних наук, член-кореспондент НАН України

Григорьєв Олег Миколайович,

Інститут проблем матеріалознавства НАН України,

завідувач відділу конструкційної кераміки





Захист відбудеться "26" листопада 2008 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.169.01 при Інституті монокристалів НАН України за адресою: 61001, м. Харків, пр. Леніна, 60.


З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Інституту монокристалів НАН України (м. Харків, пр. Леніна, 60).




Автореферат розісланий " 09 " жовтня 2008 року






Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат фізико-математичних наук М.В.ДобротворськаЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Шари сцинтиляційних матеріалів використовуються в системах формування зображень, які застосовуються у медицині, приладах неруйнівного контролю, астрономії, двукоординатних детекторах для рентгендифракційних кристалографічних досліджень. У більшості сучасних систем, які формують зображення для медичних цілей, застосовуються шари діелектричного неорганічного сцинтилятору CsI(Tl), які було виготовлено шляхом вакуумної конденсації. Актуальною проблемою є забезпечення високої просторової роздільної здатності шарів сцинтилятору, чому сприяє можливість отримання шарів CsI(Tl) стовбчастої морфології при вакуумному напиленні.

Дотепер основну увагу приділялося вивченню просторової роздільної здатності та морфології шарів CsI(Tl), однак без зв'язку із фізичними процесами, що визначають формування їх кристалічної структури, та в свою чергу структурозалежних функціональних властивостей. Як відомо з попередніх публікацій, внаслідок недостатньої вивченості цих питань не завжди вдається отримати шари CsI(Tl) з потрібною морфологією та прийнятним розподілом активуючої домішки в оптимальній концентрації. У зв'язку з цим можна вважати, що вивчення механізмів структуроутворення під час вакуумного напилення та дослідження їх взаємозв'язку із функціональними характеристиками шарів CsI(Tl) надасть фізично обґрунтовані можливості цілеспрямованої модифікації процесів напилення задля отримання шарів із оптимізованими властивостями з точки зору їх практичних застосувань.

Виходячи з цього вважалося доцільним провести комплекс досліджень, внаслідок яких були б отримані дані про кристалічну структуру шарів CsI(Tl) та зв'язок структури шарів з процесами при напиленні, вивчити умови формування стовбчастої морфології в залежності від температурних режимів та швидкості конденсації. Такі дані дозволять зробити висновки про механізми формування структури та морфології шарів CsI(Tl). Важливим для високої сцинтиляційної ефективності шарів є також з'ясування умов відтворення необхідного вмісту активатора в шарі, який конденсується, та забезпечення його рівномірного розподілу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася відповідно до планів науково-дослідних робіт Інституту сцинтиляційних матеріалів НТК „Інститут монокристалів" НАН України, а саме, пошукової науково-технічної теми "Дослідження вакуумноконденсованих шарів сцинтиляційних неорганічних матеріалів для плівкових детекторів випромінювання із просторовою роздільною здатністю" (шифр "Хвиля" № держреєстрації 0104U006382), теми відомчого замовлення "Отримання та дослідження шарів сцинтиляційних неорганічних матеріалів для плівкових детекторів випромінювання" (шифр "Колона" № держреєстрації 0105U003318), а також відповідно до індивідуального плану аспіранта.

Мета роботи полягала у вивченні фізики процесів, які визначають сцинтиляційний відгук вакуумно конденсованих шарів CsI(Tl), встановленні закономірностей процесів структуроутворення, формування морфології, особливостей поведінки активаторної домішки під час вакуумної конденсації CsI(Tl), та визначенні сцинтиляційної ефективності та просторової роздільної здатності конденсованих шарів у іонизуючому випромінюванні.

Під час виконання роботи передбачалося вирішити наступні основні завдання:

  • Спираючись на фізичні уявлення про механізми росту тонких плівок, шляхом вакуумної конденсації отримати на різних типах підкладок шари сцинтилятору CsI(Tl), що володіють низкою заданих сцинтиляційних та субструктурних характеристик.

  • Вивчити кристалічну структуру та морфологію вакуумних конденсатів, які було отримано за різних умов напилення на різні типи підкладок.

  • Дослідити сцинтиляційні характеристики, а саме – світловий вихід та енергетичну роздільну здатність шарів CsI(Tl), які було отримано за різних умов конденсації. Встановити зв'язок між сцинтиляційними характеристиками, кристалічною структурою та умовами конденсації шарів CsI(Tl).

    4. На підставі отриманих даних про сцинтиляційні характеристики, морфологію та кристалічну структуру оптимізувати умови конденсації, з метою поліпшення функціональних властивостей шарів.

    5. Розробити методику кількісної оцінки сцинтиляційної ефективності шарів CsI(Tl) відносно еталонного кристалу з обмірюваним абсолютним світловим виходом по спектрах амплітуд імпульсів сцинтиляцій.

    6. Виконати оцінку просторової роздільної


  •