Structure, Adhesion Strength and Corrosion Resistance of Vacuum Arc Multi-Period NbN/Cu Coatings

The influence of deposition modes on the phase-structural state, corrosion resistance, and adhesive strength of vacuum-arc multi-period NbN/Cu coatings is studied. It was found that in thin layers (about 8 nm, in a constant rotation mode), regardless of the change in the pressure of the nitrogen atmosphere, a metastable δ - NbN phase forms (cubic crystal lattice of the NaCl type). At a layer thickness of ~ 40 nm or more, a phase composition changes from the metastable δ - NbN to the equilibrium ε - NbN phase with a hexagonal crystal lattice. In the presence of the ε - NbN phase in the niobium nitride layers, the highest adhesive strength is achieved with a value of LС5 = 96.5 N. Corrosion resistance tests have shown that for all the studied samples the corrosion process has mainly an anodic reaction. The highest corrosion resistance was shown by coatings obtained at a pressure of 7·10-4 Torr, with the smallest bias potential of -50 V and the smallest layer thickness; with a thickness of such a coating of about 10 microns, its service life in the environment of the formation of chloride ions is about a year

Detectors of charged particles and low-energy gamma-quanta on the basis of Ticor single crystals

Scintillation characteristics have been studied for detectors of charged particles and low-energy gamma-quanta produced on the basis of Ticor single crystals.У роботі представлені результати досліджень сцинтиляційних характеристик детекторів заряджених часток і низькоенергетичних гамма-квантів на основі кристалів тікору.В работе представлены результаты исследований сцинтилляционных характеристик детекторов заряженных частиц и низкоэнергетических гамма-квантов на основе кристаллов тикора

Properties uniformity studies for scintillation elements of 1D- and 2D-matrices on the basis of crystals ZnSe(Te), CdWO₄, CsI(Tl), Bi₃Ge₄O₁₂

Results are presented on parameters of light output and uniformity of scintillation properties of 1D and 2D-matrices for different conditions of their preparation. It has been shown that with grinded scintillators based on ZnSe(Te) and CdWO₄ light output is higher as compared with the polished ones. Energy resolution and light output have been measured for 2D-scintillators on the basis of CdWO₄, CsI(Tl), ZnSe(Te) for γ-radiation and α-particles from ²³⁵Pu. Advantages of 2D-scintillators over monolithic scintillators are shown.Представлено результати досліджень параметрів світлового виходу й однорідності сцинтиляційних властивостей 1D- і 2D-матриць у залежності від умов їх виготовлення. Показано збільшення світлового виходу шліфованих сцинтиляторів на основі ZnSe(Te) і CdWO₄ щодо полірованих елементів. Досліджено енергетичне розділення та світловий вихід 2D-сцинтиляторів на основі ZnSe(Te) для α--часток ²³⁵Pu. Показано перевагу 2D-сцинтиляторів у порівнянні з монолітними сцинтиляторами.Представлены результаты исследований параметров светового выхода и однородности сцинтилляционных свойств 1D- и 2D-матриц в зависимости от условий их изготовления. Показано увеличение световыхода шлифованных сцинтилляторов на основе ZnSe(Te) и CdWO₄ относительно полированных элементов. Исследовано энергетическое разрешение и световыход 2D-сцинтилляторов на основе ZnSe(Te) для α-частиц ²³⁵Pu. Показано преимущество 2D-сцинтилляторов по сравнению с монолитными сцинтилляторами

Структура, прочностные и электропроводящие свойства вакуумных конденсатов Cu-Ta

Structure, strength and electrical conductivity of Cu-Ta vacuum condensates with a tantalum concentration from 0.1 to 3 at % is studied. Depending on the content of tantalum, the condensates have different structural states: one- and two-phase, supersaturated tantalum solution in FCC copper lattice. Alloying of copper condensates with tantalum reduces the grain size from ~ 3 µm to ~ 50 nm. The optimum ratio of strength properties and electrical conductivity is realized at a tantalum content of ~ 0.4 – 0.5 at. %. In this case, the ultimate tensile strength reaches ~ 1000 MPa with an electrical conductivity of ~ 50 % of the single- component copper. It is shown that the main contribution to the increase in strength is made by grain boundary strengthening due to the decrease in the grain size and the increase in the Hall-Petch constant.Вивчено структуру, міцнісні та електропровідні властивості вакуумних конденсатів Cu-Ta з концентрацією танталу від 0.1 до 3 ат. %. Залежно від вмісту танталу об'єкти дослідження мають різний структурний стан: одно- і двофазний, пересичений розчин танталу в ГЦК рещітці міді. Легування конденсатів міді танталом знижує величину зерна від ~ 3 мкм до ~ 50 нм. Оптимальне співвідношення міцнісних властивостей і електропровідності реалізується при вмісті танталу ~ 0.4-0.5 ат. %. При цьому межа міцності сягає ~ 1000 МПа при електропровідності ~ 50 % від однокомпонентної міді. Показано, що основний внесок в збільшення міцності вносить зернограничне зміцнення через зменшен- ня величини зерна і підвищення коефіцієнта Холла-Петча.Изучены структура, прочностные и электропроводящие свойства вакуумных конденсатов Cu-Ta с концентрацией тантала от 0.1 до 3 ат. %. В зависимости от содержания тантала вакуумные конденсаты имеют различное структурное состояние: одно- и двухфазное, пересыщенный раствор тантала в ГЦК решетке меди. При легировании конденсатов меди танталом удается снизить величину зерна от ~ 1.3 мкм до ~ 50 нм. Оптимальное сочетание прочностных свойств и электропроводности реализуется при содержании тантала ~ 0.4-0.5 ат. %. При этом предел прочности достигает ~ 1000 МПа при электропроводности составляющей ~ 50 % от однокомпонентной меди. Показано, что основной вклад в увеличении прочности вносит зернограничное упрочнение из-за уменьшения величины зерна и повышения коэффициента Холла-Петча

Scintillation material on the basis of BaₓSr₁₋ₓI₂:Eu solid solutions

Single crystals of solid solutions Srl₂:Eu, Bal₂:Eu and BaₓSr₁₋ₓI₂:Eu with concentration of Eul₂ equal to 0.5 mol. % were grown by Bridgman-Stockbarger method. Addition of Bal₂ to Srl₂:Eu is found to cause arising two emission bands in the luminescence spectrum. One of them with maximum ea 430 nm is usual for Eu-containing halides, another with maximum at wavelength in 550-580 nm range is characterized by the shift of maximum position at varying Bal₂ concentration. The latter band arising is explained by distortions of crystal lattice of solid solution as compared with that of Bal₂ or Srl₂ since Sr²⁺ and Eu²⁺ from the one hand and Ba²⁺ from the other one have appreciably different radii. As a result, the light yield for the obtained materials decreases and the energy resolution deteriorates.Методом Бріджмена-Стокбаргера вирощено монокристали Srl₂:Eu, Bal₂:Eu та твердих розчинів BaₓSr₁₋ₓI₂:Eu з концентрацією активатора 0,5 мол. %. Додавання до Srl₂:Eu йодиду барію веде до появи двох піків у спектрі люмінесценції. Перший з них є притаманним для європій-вмісних матеріалів (максимуми поблизу 430 нм), другий з максимумом в області 550-580 нм, при підвищенні концентрації ВаІ₂ положення максимуму зміщується у довгохвильову область. Згаданий пік з'являється як наслідок спотворень кристалічної гратки твердого розчину з огляду на значну відмінність іонних радіусів Sr²⁺ та Eu²⁺, з одного боку і Ва²⁺, з іншого. В наслідок цього зміньшується енергетичне розділення одержаних матеріалів.Методом Бриджмена-Стокбаргера выращены монокристаллы Srl₂:Eu²⁺, Bal₂:Eu и твердых растворов BaₓSr₁₋ₓI₂:Eu с концентрацией активатора 0,5 мол. %. Добавление в Srl₂:Eu йодида бария приводит к появлению двух пиков в спектре люминесценции. Первый из них характерен для европий-содержащих материалов (максимумы вблизи 430 нм), второй с максимумом в области 550-580 нм, по мере повышения концентрации ВаI₂ положение максимума смещается в длинноволновую область. Упомянутый пик появляется как следствие искажений кристаллической решетки твердого раствора из-за значительного различия ионных радиусов Sr²⁺ и Eu²⁺, с одной стороны и Ва²⁺ с другой. Вследствие этого уменьшается световыход и ухудшается энергетическое разрешение полученных материалов

Impact of codoping on structure, optical and scintillation properties of Gd₂Si₂O₇-based crystals

Impact of codoping on structure, optical, and scintillation properties of Gd₂Si₂O₇:Ce (GPS:Ce) crystals doped with La³⁺ and Sc³⁺ have been considered. GPS:Sc,Ce and GPS:La,Ce crystals have been obtained by the Top Seeded Solution Growth method with SiO₂ self-flux. Codoping influences the type of structure, density, as well as decreases self-absorption of luminescence in crystals. Temperature dependence of light yield at elevated temperatures have been obtained and compared to other pyrosilicate based crystals

Growth and scintillation properties of NaLa(WO₄)₂ and NaLa(MoO₄)₂ single crystals

Pure and doped NaLa(WO₄)₂ and NaLa(MoO₄)₂ single crystals have been grown by the Czhochralski technique. The scintillation characteristics thereof have been determined and considered.Методом Чохральського вирощено чисті та активовані монокристали подвійного вольфрамату NaLa(WO₄)₂ та молібдату NaLa(MoO₄)₂. Визначено та проаналізовано їхні сцинтиляційні характеристики.Методом Чохральского выращены чистые и активированные монокристаллы вольфрамата NaLa(WO₄)₂ и молибдата NaLa(MoO₄)₂. Определены и проанализированы их сцинтилляционные характеристики

Production and properties of CsSrBr₃:Eu²⁺ scintillator

CsSrBr₃ scintillation crystals doped with Eu²⁺ (0.5, 1 and 5 mol. %) have been grown by Bridgman-Stockbarger method. The radioluminescence spectra of CsSrBr₃:Eu²⁺ materials include a narrow band with the maximum which position is shifted from 435 to 442 nm with increase of Eu²⁺ concentration in the growth melt. The light yield of CsSrBr3:Eu2+ material achieves maximal value at 5 mol. % of Eu²⁺ and it is equal to 35 % relative to NaI:TI and the best energetic resolution is 9 %