Статья:

Оптические характеристики монокристаллического материала Gd3Al2Ga3O12:Ce

Аннотация

В настоящее время появляются новые технологии детектирования высокоэнергетических излучений, для которых применяются материалы, легированные ионами редкоземельных элементов. Существует большая потребность в разработке новых неорганических сцинтилляторов для медицинского применения, в частности для детектирования рентгеновского и гамма−излучений. В этом случае сцинтилляционные материалы должны отвечать основным требованиям: высокое оптическое качество, высокое значение световыхода, быстрое время реагирования и др. К таким материалам относится сцинтилляционный кристалл Gd3Al2Ga3O12:Ce (GAGG:Ce). На сегодняшний день оптические характеристики GAGG : Ce исследованы недостаточно. В связи с этим методом оптической спектроскопии в диапазоне длин волн 200—750 нм измерены спектральные зависимости пропускания и отражения таких кристаллов. Для кристаллов GAGG : Ce определены значения показателей поглощения и преломления, коэффициенты экстинкции, проведена оценка значения оптической ширины запрещенной зоны. Для определения значений показателей преломления использованы два спектрофотометрических метода: по измеренным углам Брюстера и по коэффициенту отражения при малом угле падения света, близком к нормальному. На основании полученных результатов построены дисперсионные зависимости показателей преломления.

Заключение

Получены спектральные зависимости пропускания сцинтилляционных монокристаллов Gd3Al2Ga3O12:Ce  в диапазоне длин волн 200— 750 нм. На основании измеренных спектральных зависимостей пропускания рассчитаны спектральные зависимости поглощения и экстинкции. Установлено, что значения коэффициента экстинкции Gd3Al2Ga3O12:Ce составляют 10−6—10−4. Методом Таука оценена оптическая ширина запрещенной зоны монокристалла Gd3Al2Ga3O12:Ce , которая составила 5,88 ± 0,05 эВ. По спектрально−угловым зависимостям отражения p−поляризованного света методом Брюстера и спектрам отражения при малом угле падения света (6°), близком к нормальному (метод R0), рассчитаны значения показателей преломления. Результаты, полученные двумя методами, хорошо согласуются между собой.

Полный текст публикации находится здесь!

© 2018 г. Н.С. Козлова, О.А. Бузанов*, В.М. Касимова,

А.П. Козлова, Е.В. Забелина

Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"*ОАО «Фомос-Материалс»

Заполните заявку
наш специалист произведёт все нужные расчёты и свяжется с вами
Нажимая на кнопку "Отправить", я даю
согласие на обработку персональных данных