Zrychlení scintilačního dosvitu v monokrystalických Y_3Al_5O_12:Ce scintilátorech pomocí kodopování

Abstract

Práca je zameraná na problematiku zrýchlenia scintilačného dosvitu monokryštalického scintilátoru YAG:Ce pomocou kodopovania. Princíp tejto metódy je založený na prenose energie z luminiscenčného centra Ce3+ na kodopant. Okrem toho bol pozorovaný aj vplyv prídavku Mg2+. Tieto efekty boli pozorované na vzorkách kodopovaných iontami Er3+ alebo Nd3+ a taktiež na dvojite kodopovaných vzorkách s prídavkom Er3+ a Mg2+ alebo Nd3+ a Mg2+. Vo všetkých prípadoch bolo pozorované zrýchlenie fotoluminiscenčného aj scintilačného dosvitu. Navyše, u vzoriek kodopovaných Er3+ a tiež dvojite kodopovaných Nd3+ a Mg2+ boli potlačené pomalé dosvitové komponenty. Na popísanie prenosu energie z Ce3+ na Er3+ bol použitý Förster-Dexterov model.

This work discusses an issue of acceleration of scintillation response in YAG:Ce single crystal scintillator by co-doping. The principle of this technique is based on energy transfer from the Ce3+ luminescence center to co-dopant. Furthermore, effect of Mg2+ addition was studied. Samples co-doped with Nd3+ or Er3+ and doubly co-doped samples with Nd3+, Mg2+ or Er3+, Mg2+ were examined. Acceleration of photoluminescence and scintillation decay time was achieved in all cases. Significant suppression of slow components of decay time was achieved in Er3+ and also in Nd3+, Mg2+ co-doped samples. Förster-Dexter model was applied to photoluminescence decay to describe the energy transfer from Ce3+ to Er3+.