Для температуры 2400 К и давления 1 бар определены основные реакции взаимодействия в системе Al₂O₃−N₂. Установлено, что при отсутствии непосредственного взаимодействия азота (молекулярного и атомарного) с расплавом возможны химические реакции между азотом и продуктами диссоциативного испарения расплава Al₂O₃. Определены реакции окисления азота и реакции взаимодействия оксидов азота с расплавом как непосредственно, так и с участием элементарного кислорода или газообразных оксидов алюминия. Показано, что элементарные формы азота могут взаимодействовать с расплавом совместно с оксидами азота и (или) со всеми Al-содержащими компонентами системы. Методом Монте-Карло рассчитаны концентрации газообразных веществ, находящихся в равновесии с расплавом Al₂O₃.
Выполнен анализ люминесцентных и сцинтилляционных характеристик кристаллов иттрий-алюминиевых гранатов, активированных ионами церия, выращенных из расплавов в вакууме. Исследованы спектры поглощения, рентгенолюминесценции (РЛ), кинетики спада (затухания) РЛ и световыхода сцинтилляций в широком диапазоне концентраций активатора (от 0.0036 до 1.175 ат. % замещения иттрия в с-позициях структуры граната). Установлено эффективное тушение собственной люминесценции антиузельных и вакансионных дефектов кристалла-основы в УФ-области при увеличении концентрации активатора. Определена оптимальная концентрация активатора с целью увеличения интенсивности РЛ и величины световыхода сцинтилляций ионов Се3+, а также с учетом технологических особенностей выращивания методом горизонтальной направленной кристаллизации в вакууме оптически совершенных монокристаллов с высокой концентрацией ионов Се3+. Исследованы зависимости кинетики РЛ от концентрации активатора. Показана возможность получения кристаллов с величиной световыхода до 25000 фот/МэВ.
Методом Багдасарова выращены из расплава монокристаллы иттрий-алюминиевого граната, в том числе легированные церием. Проведено сравнительное спектроскопическое исследование образцов монокристаллов граната и специально изготовленной керамики аналогичного состава. Сравнительный анализ позволяет предположить, что увеличение концентрации ионов церия в кристаллах граната улучшает их спектрально-люминесцентные и сцинтилляционные характеристики, а также способствует эффективному тушению люминесценции основы. Предложены пути оптимизации условий синтеза для повышения эффективности сцинтилляторов на основе кристаллов граната {Y\(_{{1--x}}\)Cex}3Al5O12.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации