TlBr kristālu optisko, elektrisko un virsmas īpašību izpēte; rentgena un gamma-staru detektoru izstrāde
Author
Šorohovs, Mihails
Co-author
Latvijas Universitāte. Fizikas un matemātikas fakultāte
Advisor
Grigorjeva, Larisa
Date
2011Metadata
Show full item recordAbstract
Anotācija
TlBr kristālus izmanto pie istabas temperatūras darbojošos x- un γ- staru detektoros,
kuri šo starojumu reģistrē enerģijas diapazonā no 5 keV līdz pat 1 MeV. Tas dod
iespēju lietot šos detektorus kosmosā, medicīnā, kā arī radionuklīdu analīzē.
Neskatoties uz sasniegto progresu detektoru izgatavošanā, ir vairākas problēmas, kas
neļauj izvērst detektoru sērijveida ražošanu. Pašlaik vairākas firmas, kuras audzē
kristālus, cenšas attīstīt TlBr kristālu audzēšanas tehnoloģijas, lai iegūtu kvalitatīvus
šos kristālus gan izmantošanai infrasarkanā spektra rajona optiskām ierīcēm, gan –
jonizējošā starojuma detektoros. Taču elektroniskie procesi šajos kristālos ir izpētīti
nepilnīgi, nav pietiekamas informācijas par elektronisko ierosinājumu sadarbību ar
kristāliskā režģa defektiem. Šī darba vispārējais mērķis bija iegūt un apkopot
informāciju, kas būtu izmantojama kvalitatīvu jonizējošā starojuma detektoru
izgatavošanai no TlBr kristāliem. Tādēļ tika veikti TlBr kristālu elektronisko īpašību
pētījumi un to rezultāti analizēti kopīgi ar no šiem kristāliem izgatavoto jonizējošā
starojuma detektoru parametriem. Darbā izklāstīti eksperimentos iegūtie dati, to
interpretācijas un pētījumu rezultātā ir atrastas korelācijas starp dažām TlBr kristālu
optiskajām īpašībām (absorbcija, luminiscence) un no tiem izgatavoto jonizējošās
radiācijas detektoru parametriem; dotas rekomendācijas kristālu audzēšanas
uzlabošanai; izstrādāta metodika TlBr kristālu virsmas apstrādei un uzlabota
jonizējošā starojuma detektoru izgatavošanas tehnoloģija. Abstract
TlBr crystals are used as room temperature radiation detector which is sensitive to xand
γ- rays. The detectors are well used in energy range from 5 keV to 1 MeV. These
detector characteristic give an opportunity use them in space applications, medicine
and also for radionuclide analysis. In spite of achieved progress of the detector
production technology the several problems of the TlBr detector production still take
place. Due to these problems the detectors produced on TlBr crystal bases cannot be
used as commercial production. At the present moment the several companies try to
improve the technology of TlBr crystal growth to get a qualitative crystal for using in
the optical devices in infrared spectral range and as radiation detectors. The electronic
processes are poorly investigated and the information about interaction between
electronic excitation and crystal intrinsic defects is insufficient. The general aim of
this work is obtain and summarize the information usable for producing the radiation
detectors based on TlBr crystals with good quality. Therefore the investigation of
electronic properties the TlBr crystals have been carried out and compared with
properties of radiation detectors made from the same crystals. In present work the
obtained results have been described and discussed. The correlation between the
crystal optical properties (absorption, luminescence) and the radiation detectors
spectrometric characteristics was found. The recommendations have been elaborated
for crystal growth improvement. Also the processing of TlBr crystal surface for
radiation detector fabrication has been improved.