Příprava a charakterizace scintilačních nanokompozitů na bázi nanokrystalů CsPbBr3

Abstract

Tato práce se zabývá přípravou scintilačních kompozitů na bázi nanokrystalů CsPbBr3 a zkoumá jejich potenciál pro přípravu detektorů s vysokým časovým rozlišením. V teoretické části této práce jsou vysvětleny základní vlastnosti scintilátorů, pozitronová emisní tomografie s využitím doby letu fotonů (TOF-PET), obecné vlastnosti nanomateriálů a na závěr je popsán návrh detektoru s využitím nanokrystalů CsPbBr3. Rešeršní část se poté věnuje samotným nanokrystalům CsPbBr3, přípravě jejich tenkých vrstev a polymerních kompozitů. V experimentální části práce jsou připraveny tenké vrstvy CsPbBr3 na různé scintilační substráty. Tyto připravené kompozitní materiály jsou pak charakterizovány jejich radioluminiscenční vlastnostmi a hodnotou časového rozlišení koincidence. Na závěr práce jsou testovány různé polymerační techniky a jsou připraveny první vzorky polymerních nanokompozitů CsPbBr3, které jsou pak orientačně charakterizovány.

This master thesis is focused on synthesis of scintillating nanocomposites based on CsPbBr3 nanocrystals and studies their potential for ultra-fast detectors. In theoretical part of this work basic properties of scintillators, Time-of-Flight positron emission tomography (TOF-PET) and concepts of nanomaterials are explained and then a detector design utilizing CsPbBr3 nanocrystals is described. The literature review is concerned with CsPbBr3 nanocrystals and reparation of their thin films and polymer nanocomposites. In experimental part of this thesis CsPbBr3 thin films on various scintillating substrates are prepared and characterised by their radioluminiscent properties and a coincidence time resolution (CTR) value. Lastly various polymerization techniques are tested and initial samples of CsPbBr3 polymer composites are prepared and roughly characterised.