Хімія, фізика та технологія поверхні, 2013, 4 (2), 132-150.

Екзоемісійна спектроскопія дефектів опромінених поверхонь кристалів CsI



P. V. Galiy, T. N. Nenchuk, O. Ya. Tuziak, I. R. Jarovets

Анотація


Для кристалів номінально чистого та легованого йодиду цезію досліджено взаємозв’язок радіаційного накопичення дефектів поверхні та приповерхневого шару кристалу, їх «агрегатного» стану з явищем термостимульованої екзоелектронної емісії. Визначено типи радіаційних дефектів – електронних і діркових центрів забарвлення, які відіграють визначальну роль у термостимульованій екзолектронній емісії кристала СsI у широкому діапазоні потужностей й поглинутих доз електронного і ультрафіолетового опромінення. Показано, що метод екзоелектронної емісійної спектроскопії радіаційно-збуджених кристалів CsI придатний для реєстрації початкових стадій дефектоутворення на поверхні, присутності домішок у цих кристалах, а також для порівняння радіаційної стійкості кристалів. Оцінені критичні потужності і поглинуті дози опромінення при кімнатних температурах, що приводять до деструкції поверхні, накопичення дефектів у кристалах та радіаційного руйнування їх поверхонь з можливим виділенням фази однієї з їх компонент.

Повний текст:

PDF

Посилання


1. Ширан Н.В. Радіаційно-стимульовані процеси в діелектричних перетворювачах іонізуючого випромінення: Автореф. дис. … докт. фіз.-мат. наук: 01.04.10. 1997. http://referatu.com.ua/referats/7569/180196.

2. Глобус М.Е., Гринев Б.В. Неорганические сцинтилляторы. Новые и традиционные материалы. – Харьков: Акта, 2001. – 408 с.

3. Fedorov, A., Lebedinsky, A., Zelenskaya, O. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2006. 564 (1). 328. http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2006.04.037

4. Balamurugan, N., Arulchakkaravarthi, A., Selvakumar, S. Lenina, M., Rakesh Kumard, Muralithard, S. Sivajic, K., Ramasamy P. J. Cryst. Growth. 2006. 286. 294. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2005.08.057.

5. Cherginets V.L., Rebrova T.P., Datsko Yu.N. et al. Mater. Lett. 2011. 65 (15). 2416. doi.org/10.1016/j.matlet.2011.04.097.

6. Totsuka D., Yanagida T., Fujimoto Y., Pejchal J., Yokota Y., Yoshikawa A. Opt. Mater. 2012. 34 (7). 1087. doi.org/10.1016/j.optmat.2012.01.003/

7. Смольская Л.П., Парфианович И.А., Колесникова Т.А. и др. Люминесцентные приемники и преобразователи ионизирующего излучения. Наука, 1985. 81.

8. Сотников В.Т., Добротворский С.С., Запечельнюк Э.Ф. и др. Fizika tverdogo tela (Физика твердого тела). 1986. 28 (7). 2254. http://journals.ioffe.ru/ftt/

9. Galiy P., Mel’nyk O., Tsvetkova O. J. Luminescence. 2005. 112 (1/4). 105. DOI: 10.1016/j.jlumin.2004.09.005

10. Bhide R., Railkar T., Manorama V. et al. Physics, Chemistry and Mechanics of Surfaces. 1993. 7. 78.

11. Gout R., Posnic G., Barthe J. et al. Surf. Sci. 1985. 162. 934. doi.org/10.1016/0039-6028(85)91001-5.

12. Rocha F.D., Cecatti S.G., Caldas L.V. Radiation Protection Dosimetry. 2002. 100 (1). 417.

13. Кяэмбре Х.Ф. Процессы экзоэмиссии ионных кристаллов: Автореф. дис. … докт. физ.-мат. наук: 01.04.07. 1990.

14. Schweizer S., Rogulisa U., Assmanna S., Spaeth J.-M. Radiation Measurements. 2001. 33. 483. doi.org/10.1016/S1350-4487(01)00035-X.

15. Vāle G., Krūmins A. Radiation Effects and Defects in Solids. 2002. 157 (6/12). 1149.

16. Кортов В., Слесарев А., Рогов В. Экзоэмиссионный контроль поверхности деталей после обработки. – Киев: Наукова думка, 1986.

17. Käämbre H. Exoemission processes of ionic solids. Поверхность. Физика, химия, механика. 1993. 7. 11.

18. Galiy P., Mel’nyk O. Electronic relaxations of radiative defects of the anion sublattice in caesium bromide crystals and exoemission of electrons. Radiation Effects and Defects in Solids. 2002. 157(6/12). 683.

19. Itoh N. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 1976. 132 (1). 201. doi.org/10.1016/0029-554X(76)90736-9

20. Townsend P.D. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 1982. 198. 9. doi.org/10.1016/0167-5087(82)90044-8.

21. Szymonski M. Electronic Sputtering of Alkali Halides. Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab. Matematisk-fysiske Meddelelser. 1993. 43. 495.

22. Golek F., Bauer E. Surf. Sci. 1996. 365. 547. doi.org/10.1016/0039-6028(96)00708-X

23. Summers G.P., Burke E.A., Xapsos M.A. Radiation Measurements. 1995. 24. 1. doi.org/10.1016/1350-4487(94)00093-G.

24. Galiy P., Tsvetkova O. Destruction and radiolysis of caesium iodide crystals surface under intense electron and laser irradiation: Proc. 20th Europ. Conf. on Sur. Science (Sept. 4-7, 2001, Krakow, Poland).

25. Смольская Л.П. Фотохимическое и радиационное окрашивание детекторов ионизирующего излучения на основе иодидов щелочных металлов. Изв. АН СССР. Сер. физ. 1986. 50(3). 547.

26. Галій П.В., Ненчук Т.М. Формування міжфазових границь на поверхнях сколювання монокристалічного кремнію. Фізика і хімія твердого тіла. 2002. 3. 470.

27. Galiy P.V. Electron emission spectroscopy of the surfaces of caesium halide crystals under electron irradition. Scientific Reports of the Technical University of Opole. Series Physics. 1997. 20(240). 19.

28. Galiy P.V. Radiation defect accumulation in cesium iodine scintilative crystals under intensive electron beam irradiation. Func. Mater. 1999. 6(1). 47.

29. Галій П.В., Ненчук Т.М., Поплавський О.П., Тузяк О.Я. Растрова електронна та атомно-силова мікроскопії радіолізу поверхонь плівок CsI при високоінтенсивному електронному опроміненні. Фізика і хімія твердого тіла. 2012. 13. 827.

30. Avakian P., Smakula A. Phys. Rev. 1960. 120(6). 2007. doi: 10.1103/PhysRev.120.2007

31. Vana N. Farbzentren in CsCl Gittertyp Kristallen. Acta Physica Austriaca. 1968. 27(1). 161.

32. Яковлев В.Ю. Создание центров окраски в кристаллах CsI при импульсном электронном облучении. Физика твердого тела. 1984. 26(11). 3334.

33. Алукер Н.Л., Гаврилов В.В., Дейч Р.Г. Передача энергии центрам люминесценции в щелочно-галоидных кристаллофосфорах. Изв. АН СССР. Сер. физ. 1986. 50(3). 528.

34. Смольская Л.П. О красной люминесценции кристаллов CsI. Оптика и спектроскопия. 1995. 79(6). 952.

35. Itoh N. Creation of lattice defects by electronic excitation in alkali halides. Advances in Physics. 1982. 31(5). 491.

36. Галій П., Ненчук Т., Савчин В. Радіаційне дефектоутворення і радіоліз поверхні кристалів CsI при опроміненні електронами. Укр. фіз. журнал. 1994. 39(4). 450.

37. Stawinski U., Bauer E. Phys. Rev. B. 1993. 47. 12820. DOI: 10.1103/PhysRevB.47.12820/

38. Galiy P.V. Radiation Measurements. 1999. 30(1). 41.

39. Галий П.В., Гудь И.З., Ненчук Т.М., Поплавский Е.П. Роль примесей в термостимулированной экзоэлектронной эмиссии радиационно-возбужденных ионных соединений // Изв. АН СССР. Сер. физ. – 1991. – Т. 55, № 12. – C. 2432–2436.

40. Галий П., Поплавский Е. Экзоэмиссионная спектроскопия примесей радиационно-возбужденных ионных соединений // Поверхность. Физика, химия, механика. – 1993. – № 9. – C. 33–39.

41. Галій П.В., Мельник О.Я. Електронні релаксації радіаційних дефектів аніонної підгратки кристалів броміду цезію та екзоемісія електронів // Укр. фіз. журнал. – 2002. – Т. 47, № 4. – C. 376–384.

42. Лущик Ч.Б., Лущик А.Ч. Распад электронных возбуждений с образованием дефектов в твердых телах. – Москва: Наука, 1989. – 264 с.

43. Александров А.Б., Алукер Э.Д., Васильев И.А. и др. Введение в радиационную физико-химию поверхности щёлочно-галоидных кристаллов. – Рига: Зинатне, 1989. – 245 с.




Copyright (©) 2013 P. V. Galiy, T. N. Nenchuk, O. Ya. Tuziak, I. R. Jarovets

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.