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

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