Оптические свойства сцинтилляционного материала Gd3Al2Ga3O12:Се3+

Неорганические сцинтилляционные материалы, способные детектировать ионизирующее излучение, гамма-излучение и другие виды излучений, представляют большой интерес. И актуальной задачей является  поиск новых материалов и исследование их оптических и сцинтилляционных свойств.

В настоящее время особое внимание уделяется изучению свойств сцинтилляционного кристалла гадолиний - алюминий - галлиевого граната, легированного церием (Gd₃Al₂Ga₃O₁₂:Се³⁺), впервые полученного в 2011г. Данный материал является перспективным для применения в медицинском оборудовании для позитронно-эмиссионной томографии (PET), в атомной и ядерной физике и других областях.

Все исследования проводились на образцах, вырезанных из кристалла Gd₃Al₂Ga₃O₁₂:Се, выращенного на предприятии ОАО «Фомос-Материалс». Спектральные зависимости пропускания и отражения были получены на спектрофотометре «Cary 5000» с приставкой  «UMA» фирмы «Аджилент Текнолоджиз» в диапазоне длин волн (350-800 нм). На основе полученных данных рассчитаны спектральные зависимости поглощения.

Согласно результатам спектры пропускания и поглощения, полученные при нормальном падении света, представляют собой немонотонные зависимости с наличием сильных полос поглощения:

- узкая полоса с максимумом 270 нм;

- полоса с максимумом приблизительно 340 нм;

- широкая полоса в интервале 420-460 нм.

Анализ литературных источников свидетельствует об отсутствии информации о величинах показателей преломления данного материала. С этой целью в работе были проведены измерения показателей преломления спектрофотометрическим методом отражения с выявлением углов Брюстера на длинах волн: 400, 425, 589, 600, 700, 800 нм.

С использованием уравнения Коши проведена аппроксимация и получена впервые дисперсионная зависимость показателей преломления.

Научный руководитель - с.н.с. к.ф.-м.н. Козлова Нина Семеновна.