Поиск эффективных сцинтилляторов на основе йодида цезия, активированного двухвалентными редкоземельными ионами

В настоящее время существует проблема создания эффективных и доступных по цене сцинтилляторов, совместимых с полупроводниковыми фотоприемниками. Наиболее массовые, и, как следствие, доступные по цене кремниевые фотоумножители и фотодиоды рассчитаны на работу в видимом диапазоне спектра. Компактность и высокая чувствительность полупроводниковых приборов заставляет отказываться от традиционных фотоумножителей и переходить к матричным сборкам сцинтиллятор-фотоприемник. Как в потребительском классе, так и в области государственной безопасности существует спрос на компактные, но, при этом, высокочувствительные приборы для регистрации ионизирующих излучений. В таких приборах сцинтиллятор должен обладать большой плотностью и значительным световым выходом в видимом диапазоне спектра. При этом, цена такого сцинтиллятора должна оставаться в доступных пределах. Предлагаемое решение – создание новых сцинтилляторов на основе монокристаллов йодида цезия, активированных двухвалентными редкоземельными ионами. Йодид цезия – известный и хорошо зарекомендовавший себя кристалл – сцинтиллятор, обладающий высокой плотностью, прозрачностью в видимой области спектра, и, при этом, достаточно простой в изготовлении из доступного сырья. Мы, основываясь на предыдущем опыте, а также, работах коллег, предполагаем, что кристаллы йодида цезия, активированные Sm2+ или Yb2+, будут обладать значительным световым выходом и излучать в видимой области спектра. В проекте предполагается разработать методику выращивания данных кристаллов, добившись необходимой концентрации редкоземельных ионов иттербия и самария, а затем, изучить их спектральные характеристики и собрать на их основе прототип компактного сцинтилляционного дозиметра, а также исследовать механизмы передачи энергии на примесные ионы двухвалентных лантаноидов в данных сцинтилляторах. Новизна проекта заключается в том, что ранее работ по активации кристаллов йодида цезия двухвалентными лантаноидами, за исключением Eu2+, не проводилось.