Development of radiation resistant scintillators based on rare-earth aluminates

LuYAG∶Ce and YAG∶Ce,Ca crystals were obtained by the Czochralski method using tungsten crucibles in reducing surroundings. Crystals (LuₓY₁₋ₓ)₃Al₅O₁₂∶1%Ce and crystals of YAG:Ce,Ca with different concentrations of Ce and Ca were grown. Studies and analyses of their characteristics were carried out. The analysis of their characteristics is based on experimental data that we obtained by measurements of light output, decay time, spectra of luminescence, excitation, and light transmittance.Кристали LuYAG∶Ce та YAG∶Ce,Ca отримані методом Чохральського з використанням вольфрамових тиглів у відновному середовищі. Вирощено кристали (LuₓY₁₋ₓ)₃Al₅O₁₂∶1%Ce та кристали YAG:Ce,Ca з різними концентраціями Ce та Ca. Були проведені дослідження та аналіз їх характеристик. Аналіз їх характеристик ґрунтується на експериментальних даних, які отримані нами шляхом вимірювань світлового виходу, часу згасання, спектрів люмінесценції, збудження та пропускання світла

Heterostructured organic scintillators with a high pulse-shape discrimination capability for radioecology problems

Studies of the relative Light output and optical transmission of organic composite scintillators with different grain sizes were performed. The research results showed that for samples with grains 0.06…0.3 mm in size, in contrast to the samples with larger grains, the relative light output and optical transmission are lower.Проведено дослідження відносного світлового виходу і оптичного пропускання органічних композитних сцинтиляторів з різним розміром гранул. Результати досліджень показали, що для зразків з фракцією гранул 0,06…0,3 мм, на відміну від зразків з гранулами більшого розміру, відносний світловий вихід і оптичне про-пускання є вкрай низькими.Проведены исследования относительного светового выхода и оптического пропускания органических композитных сцинтилляторов с различным размером гранул. Результаты исследований показали, что для образцов c фракцией гранул 0,06…0,3 мм, в отличие от образцов с крупными гранулами, относительный световой выход и оптическое пропускание крайне низки

Composite scintillators based on organic grains and their pulse shape discrimination capability

Studies of photoluminescence, relative light output and optical transmission of organic single-layer composite scintillators with different grain sizes have been carried out. The paper presents the dependences of these values on the grain sizes for fractions <0.04; <0.06; 0.06…0.1; 0.1…0.3; 0.3…0.5; 0.5…1.0 mm. Possible physical mechanisms of such results are discussed.Проведено дослідження фотолюмінесценції, відносного технічного світлового виходу та оптичного пропускання органічних одношарових композиційних сцинтиляторів з різними розмірами гранул. Наведено залежності цих значень від розмірів зерен для фракцій <0,04; <0,06; 0,06…0,1; 0,1…0,3; 0,3…0,5; 0,5…1,0 мм. Обговорюються можливі фізичні механізми таких результатів

Influence of radiation conditions on cracking of composite scintillators

The article analyzes two main hypotheses describing the cracking of a composite scintillator in the irradiation zone. This is the "temperature" and "radiation-chemical" hypothesis of cracking. The analysis is based on experimental data that we obtained by irradiating scintillators and the results of model chemical experiments.Аналізуються дві основні гіпотези, що описують розтріскування композиційних сцинтиляторів у зоні опромінення. Це «температурні» і «радіаційно-хімічні» можливі причини розтріскування. Аналіз заснований на експериментальних даних, отриманих нами при опроміненні сцинтиляторів, і результатах модельних хімічних експериментів.Анализируются две основные гипотезы, описывающие растрескивание композиционного сцинтиллятора в зоне облучения. Это «температурные» и «радиационно-химические» возможные причины растрескивания. Анализ основан на экспериментальных данных, полученных нами при облучении сцинтилляторов, и результатах модельных химических экспериментов

Creation of composite scintillators with a short decay time

To date, LuAG:Ce crystals are one of the most common scintillators, since they have been known for a long time and there are technologies for mass production of large-volume crystals. However, the scintillation properties of such crystals can be improved by creating mixed crystals with the replacement of some ions by others. In this work, composite scintillators based on the grown LuYAG:Ce inorganic crystals were produced. For the obtained samples, studies of optical transmission, luminescence, light output, and decay time were carried out. The optimal conditions and sizes of crystalline grains for the creation of composite scintillators have been determined.На сьогодні кристали LuAG:Ce є одними з найпоширеніших сцинтиляторів, оскільки вони відомі вже багато часу та існують технології масового виробництва великих об’ємних кристалів. Однак сцинтиляційні властивості таких кристалів можна покращити шляхом створення змішаних кристалів із заміщенням одних іонів іншими. У роботі були створені композиційні сцинтилятори на основі вирощених неорганічних кристалів LuYAG:Се. Для отриманих зразків були проведені дослідження оптичного пропускання, люмінесценції, світлового виходу та часу згасання. Встановлено оптимальні умови та розміри кристалічних гранул для створення композиційних сцинтиляторів