Core-shell scintilátory na bázi ZnO/ZnMgO

Abstract

Oxid zinečnatý dopovaný galiem je scintilátor s velkým potenciálem pro využití v mnoha oblastech, jako je fyzika částic o vysokých energiích nebo koincidenční detekce fotonů v pozitronové emisní tomografii (TOF PET). Díky časovým charakteristikám se tento materiál řadí mezi ultrarychlé scintilátory. V této práci byla studována možnost vylepšit luminiscenční vlastnosti ZnO:Ga přípravou ?core ? shell? systémů. ZnMgO a amorfní SiO2 byly zvoleny jako vhodné obalové materiály. Obalovou vrstvu ZnMgO se použitými metodami nepodařilo připravit v kvalitě potřebné pro zlepšení luminiscenčních vlastností. Aplikací obalové vrstvy z amorfního SiO2 se podařilo zvýšit intenzitu luminiscence bez výrazného zhoršení časových parametrů luminiscence. Zvýšení intensity luminiscence bylo dosaženo také optimalizací přípravy ZnO:Ga.

Zinc oxide doped with gallium is a scintillating material with large potential for application in many fields including high energy particle physics and time of flight positron emission tomography. Due to its rise time and luminescence decay it is very promising so called ultrafast scintillator. In this work enhancement of ZnO:Ga luminescent properties through preparation of core ? shell systems were investigated. ZnMgO and amorphous SiO2 were selected as suitable shell materials. Preparation of ZnMgO shell in sufficient quality wasn?t achieved. Application of SiO2 shell led to an increase in luminescence intensity without significant deterioration in the time characteristics of luminescence. Increase in luminescence intensity was also achieved by optimization of ZnO:Ga preparation.