Для кінетичної моделі рентгенолюмінесценції відпрацьовано систему розрахунків середньостатистичного початкового просторового розподілу носіїв заряду за центрами запасання та рекомбінації, який створюється під час генераційного етапу. У процесі рентгенівського збудження люмінофорів створюється суттєва просторова неоднорідність генерації електронних збуджень (екситонів та вільних носіїв заряду), що зумовлює подальшу просторову неоднорідність розподілу носіїв за різними центрами. Отримана система розрахунку розподілу за різними центрами дозволяє визначити сцинтиляційну ефективність матеріалу та одержувати початкові умови розподілу носіїв за різними центрами для визначення функцій загасання сцинтиляційного імпульсу та фосфоресценції, запасання світлосуми різними пастками.

Для кінетичної моделі рентгенолюмінесценції розроблено систему розрахунків динаміки середньостатистичного просторового розподілу носіїв за різними центрами, яка дозволяє визначати усі параметри сцинтиляційного процесу й отримувати початкові умови розподілу для визначення функцій загасання фосфоресценції та запасання світлосуми різними пастками. Встановлено, що на форму сцинтиляційного імпульсу найбільше впливають ті пастки, для яких імовірність термічної делокалізації є близькою до ймовірності спонтанного переходу збудженого центра свічення.

Для кінетичної моделі рентгенолюмінесценції розроблено систему розрахунків динаміки середньостатистичного просторового розподілу носіїв у різних центрах у процесі загасання фосфоресценції. Розглянуто дві моделі, в яких накопичена світлосума повністю висвічується під час фосфоресценції та світлосума не спадає до нуля, коли у кристалофосфорі присутні дуже глибокі пастки. Встановлено, що на криву загасання фосфоресценції найбільше впливає просторовий розподіл локалізованих носіїв різних знаків. Кінетична модель адекватно описує фізичні процеси загасання фосфоресценції та дозволяє одержувати криві загасання, які описуються гіперболами з показником від 0,8 до 2.

Ключ. слова: люминесценция, высокодисперсный кремнезем, адсорбция, наночастица
Індекс рубрикатора НБУВ: В379.24

Рубрики:

Оптичні властивості напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано модель розрахунку просторового розподілу (ПР) електронних збуджень (ЕЗ), які генеруються під час гальмування високоенергетичного фотоелектрона, що виникає як наслідок поглинання рентгенівського кванта в середовищі. Показано, що кінцевий розподіл ЕЗ можна представити у вигляді аналітичної функції від параметрів середовища та енергії фотоелектрона. Одержаний результат є важливим як для дослідження кінетики рентгенолюмінесценції та рентгенопровідності, де важливим моментом є врахування просторової неоднорідності збуджень, так і для розрахунку ПР генерації рентгенівської флуоресценції у матеріалі у процесі опромінювання високоенергетичними електронами.

  Скачати повний текст

Висвітлено основи класичної кінетичної теорії фотолюмінесценції та фотопровідності кристалофосфорів, особливості збудження люмінесценції іонізуючим випромінюванням і основи кінетичної теорії рентгенолюмінесценції та рентгенопровідності. Розглянуто основні процеси генерації та релаксації електронних збуджень.

Изложены основы классической кинетической теории фотолюминесценции и фотопроводимости кристалофосфоров, особенности возбуждения люминесценции ионизирующим излучением и основы кинетической теории рентгенолюминесценции и рентгенопроводимости. Рассмотрены основные процессы генерации и релаксации электронных возбуждений.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.271.42 + В381.592

Рубрики:

Фотопровідність (внутрішній фотоефект)

Напівпровідникові детектори і спектрометри

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.271.4

Рубрики:

Фотоелектричні явища

Шифр НБУВ: Ж24835 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.227

Рубрики:

Радіаційні ефекти в напівпровідниках

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Analysis of the major types of ionizing radiation detectors, their advantages and disadvantages are presented. Application of ZnSe-based semiconductor detector in high temperature environment is substantiated. Different forms of ZnSe-based detector samples and double-crystal scheme for registration of X- and gamma rays in a broad energy range were used. Based on the manufactured simulator device, the study sustains the feasibility of the gamma quanta recording by a high-resistance ZnSe-based detector operating in a perpulse mode.

Створено комплексну установку для досліджень фото- та рентгенолюмінесценції, темнової, фото- та рентгенопровідності, яка надає змогу одночасно вивчати електричні, оптичні та люмінесцентні характеристики широкозонних напівпровідників і діелектриків. Поєднання взаємодоповнювальних методів досліджень, реалізованих в установці, надає змогу одержувати достовірніші результати та однозначно їх трактувати.

Для рідинних люмінофорів запропоновано модель рентгенолюмінесценції у разі поглинання одного рентгенівського кванта. Для такої моделі одержано просторовий розподіл генерації електронних збуджень і локального нагрівання, які описуються гаусіанами з параметрами, що визначаються енергією рентгенівського кванта та характеристиками середовища. Вивчено процеси, які зумовлюють низький квантовий вихід люмінесценції у процесі рентгенівського збудження в рідинних люмінофорах, в той час, як ці люмінофори мають близький до одиниці квантовий вихід за фотозбудження. Встановлено, що основні втрати згенерованих збуджень у процесі рентгенівського опромінення відбуваються на етапі міграції електронних збуджень від розчинника до молекул люмінофора.

В розвиток класичних теорій кінетики люмінесценції і провідності розглянуто модель кристалофосфору, яка містить три типи пасток (мілка, фосфоресцентна, глибока) та два конкуруючі між собою центри свічення, тобто розглянуто фізично більш адекватну модель. Використовуючи прийняті в класичних теоріях наближення, одержали прості наближені розв'язки системи кінетичних рівнянь в аналітичному вигляді. В цій другій частині роботи одержано кінетичні залежності для накопичення носіїв заряду на глибоких пастках та залежності для інтенсивності люмінесценції і величини струму провідності.

Запропоновано експериментальні результати дослідження люмінесцентних властивостей кератинових біополімерів на прикладі нігтьової пластини людини. Наведено спектри рентгенолюмінесценції нігтьової пластини за температур 8, 85 та 300 К. Проаналізовано зміну інтенсивностей і форм свічення зразків різних типів (жіночого та чоловічого) від температури.

В розвиток класичних теорій кінетики люмінесценції і провідності розглянуто модель кристалофосфору яка містить 3 типи пасток (мілка, фосфоресцентна, глибока) та 2 конкуруючі поміж собою центри свічення. Використовуючи прийняті в класичних теоріях наближення, одержано прості наближені розв'язки системи кінетичних рівнянь в аналітичному вигляді для випадку, коли за певної температури збудження в матеріалі присутні декілька типів мілких пасток. Встановлено вилив мілких пасток на люмінесценцію і провідність.

Наведено експериментальні результати дослідження рентгенолюмінесцентних властивостей кератинових біополімерів на прикладі 10 нігтьових пластин з пальців обох рук однієї людини. Для усіх зразків одержано спектри рентгенолюмінесценції за температури 85 К та температурні залежності інтенсивності рентгенолюмінесценції. Температурні залежності, одержані по двом каналам реєстрації для всіх зразків, апроксимуються формулою Мотте. Встановлено, що квантовий вихід рентгенолюмінесценції кератинових біополімерів у досліджуваному температурному діапазоні буде низьким, тобто, люмінесценція завжди буде слабкою.

На прикладі кристалів селеніду цинку (ZnSe) запропоновано систему визначення основних параметрів пасток. Спочатку за допомогою фотоелектричних досліджень, або досліджень термоемісійного струму, або термо- і фототермоерс, визначено характер провідності (електронний чи дірковий) в кристалофосфорі при збудженні. Далі визначено енергії термічної делокалізації електронів, наприклад, методом послідовного фракційного нагрівання термостимульованої люмінесценції. При цьому також визначено частотні фактори для відповідних пасток. Знаючи ефективну масу електрона легко вираховується ефективна густина станів електронів у зоні провідності. І в результаті з простого рівняння можна визначити перерізи локалізації вільних електронів на усі пастки та їх температурні залежності.

Індекс рубрикатора НБУВ: В345

Рубрики:

Люмінесценція

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

На прикладі кристалів селеніду цинку (ZnSe) запропоновано систему визначення основних параметрів пасток. Спочатку за допомогою фотоелектричних досліджень, або досліджень термоемісійного струму, або термо- і фототермоерс, визначено характер провідності (електронний чи дірковий) в кристалофосфорі при збудженні. Далі визначено енергії термічної делокалізації електронів, наприклад, методом послідовного фракційного нагрівання термостимульованої люмінесценції. При цьому також визначено частотні фактори для відповідних пасток. Знаючи ефективну масу електрона легко вираховується ефективна густина станів електронів у зоні провідності. І в результаті з простого рівняння можна визначити перерізи локалізації вільних електронів на усі пастки та їх температурні залежності.