Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время синхротронное излучение (СИ), благодаря своим уникальным свойствам, стало вакным инструментом исследований в физике твердого тела, в атомной и молекулярной физике, в биологии.
Развитие экспериментальных методик, использующих
высокоинтевсивные іютоки рентгеновского СИ, требует разработки и создания бозых высокоэффективных сцинтилляционных детекторов с наносекундным временным разрешением. Такие детекторы также представляют большой интерес з ядерной физике, физике высоких энергий и медицинской диагностике. Для большинства применений наибольший интерес представляет радиационзо-стойкне материалы с большим эффективным зтоі^ннм номером. Наиболее перспективными являются широкозонные ионные кристаллы, обладающие собственной наносекундзой люминесценцией при зысокоэнергетическсм возбуждении, к которым относятся галогенидн цезия.
Дальнейший прогресс в развитии! неорганических сцинтилляторзв долхэн базироваться на основе детального знания процессов создания и релаксации электронных возбуждений, механизмов передачи энергии центрам свечения.
Использование синхротронного излучения, имзнцзго стабильную навосекундную временную структуру, открывает принципиально нозыэ зозмовзости изучения быстрых радиационно-стимулированных процессов в кристаллах с субнаносекундным временным разрешением.
Основной целью настоящей работы было исследование спектрзльно-кинетических характеристик собственной люминесценции кристаллов галогеиидоз цезия с субнаносекундным временным разрешением с использованием рентгеновского синхротронного излучения. 3 связи с этим было необходимо рззработать методику и создать экспериментальную устанозку для измерения кривых затухания и спектров лкгннесценцпи кристаллоз с субнзносекундным временным разрешением на канале вывода СИ из "змейки" накопителя электронов ВЭПП-3 ИЯФ СО АН СССР.
Научная новизна диссертационной работы отражена в основных
положениях, выносимых на защиту, и заключается в следущэм:
I.Создана экспериментальная установка для исследована люминесценции тзердых тел при возбуждении импульсам: рентгеновского СИ с временным разрешением не хуке 150 пс.
2.Обнаружена температурная зависимость формы спектра з кинетики затухания кросслюминесценции кристаллов Cs? и CsCl, Показано, что закон затухания одинаков в рззличвых полоса: сзечения и носит кеэксповенциалькый характер.
3.Предложена интерпретация механизма кросслюмизесценцик, учитывающая релаксацию кристаллической решетки, при это> кзлучательЕые переходы происходят между электронными состояниям валентной зоны и состояниями локализованной остоваой дырки.
4.Впервые измерены спектрально-кинетические характеристик быстрой ультрафіолетової! люминесценции кристаллов Csl в широко; диапазоне температур и условий возбуждения. Показано, чтс энергетическая зависимость кзантозого выхода и температурны; зависимости кинетики и спектрального состава сзечения не могу: быть объяснены в рамках традиционных моделей. Предположено, чтс взаимодействие близкорасположенных электронных возбуждена приводит к образованию центров свечения, ответственных 3-быструк ультрафиолетовую люминесценцию иодида цззия.
Практическая значимость работы. Галогениды цезия, яздяютс; наиболее перспективными материалами для спинтклляционнш детекторов, рззраЗатыззэмых в настоящее время для эксперименте: по физике высоких энергий на новых строящихся супер-колдайдерг: (Серпухов, ЦЕРН, Зрукхевен). Полученные в работе результат; могут быть использованы для улучшения временны} характеристик и повышения чувствительности этих детекторов.
Созданная экспериментальная установка уже нашла применена; для исследования люминесцентных характеристик как широкозонны} ионных кристаллов, так и полупрозодниковых структур.
Апробация работы. Основные результаты диссертационно; работы опубликозэкы в 8 научных работах, список которых приведе: в конце автореферата, и докладывались на Всесоюзных конференция} "Физика вакуумного ультрафиолетового излучения и еп взаимодействие с веществом" (Иркутск, 1939, Томск, 1991), VI]
Всесоюзной конфэрэнциз по радиационной физике и химии
неорганических материалов (Рига,1989), Международных
конференциях по использованию синхротронного излучения (Новосибирск, 1933, Москва,1993), Второй Европейской конференции "Progress in X-ray Synchrotron Radiation Research" (Rome,1989), Четвертой Международной конференции "Synchrotron Radiation Instrumentation" (Chester, 1991) и Десятой Международной конференции VUV-10 (Paris, 1992).
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пята глаз к заключения. Работа изложена на 118 страницах, включающих 26 рисунков и 3 таблицы. Список цитируемой литературы содернит 111 наименований.
