Preparation and scintillation properties of LGSO:Ce crystals

• Published in: Functional Materials
• Date: 2009
• Main Authors: Sidletskiy, O.Ts., Bondar, V.G., Grinyov, B.V., Kurtsev, D.A., Baumer, V.N., Belikov, K.N., Shtitelman, Z.V., Tkachenko, S.A., Zelenskaya, O.V., Starzhinsky, N.G., Katrunov, K.A., Tarasov, V.A.
• Format: Article
• Language: English
• Published: НТК «Інститут монокристалів» НАН України 2009
• Subjects: Technology
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/136600
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Preparation and scintillation properties of LGSO:Ce crystals // O.Ts. Sidletskiy, V.G. Bondar, B.V. Grinyov, D.A. Kurtsev, V.N. Baumer, K.N. Belikov, Z.V. Shtitelman, S.A. Tkachenko, O.V. Zelenskaya, N.G. Starzhinsky, K.A. Katrunov, V.A. Tarasov // Functional Materials. — 2009. — Т. 16, № 1. — С. 67-72. — Бібліогр.: 22 назв. — англ.

Lu₂ₓGd₂₋₂ₓSlO₅:Ce single crystals with different Lu/(Lu+Gd) atomic ratio have been obtained by the Czochralski technique. It has been shown that the polymorph transition P2₁/c-C2/c space symmetry at substitution of Gd atoms by Lu takes place at Lu/(Lu + Gd) = 0.1-0.2. The obtained crystals with C2/c symmetry type demonstrate good scintillation characteristics. High Ce³⁺ segregation coefficient together with preferred inclusion of cerium into the seven-fold oxygen - coordinated position provide high light yield and good energy resolution of the crystals. Методом Чохральського вирощено монокристали Lu₂ₓGd₂₋₂ₓSlO₅:Ce з різним атомним співвідношенням Lu/(Lu+Gd). Показано, що поліморфний перехід від просторової симетрії Р2₁/с до С2/с в процесі заміщення атомів гадолінію на лютецій відбувається при співвідношенні Lu/(Lu+Gd)=0.1-0.2. Отримані кристали з типом просторової симетрії С2/с демонструють високі сцинтиляційні характеристики. Високий коефіцієнт входження іонів Се³⁺ у матрицю у поєднанні з переважним входженням церію у семикоординовану позицію киснем обумовлює високий світловий вихід та енергетичну роздільну здатність кристалів. Методом Чохральского выращены монокристаллы Lu₂ₓGd₂₋₂ₓSlO₅:Ce с различным атомным соотношением Lu/(Lu+Gd). Показано, что полиморфный переход при смене пространственной симметрии с Р2₁/с на С2/с в процессе замещения атомов гадолиния на лютеций происходит при соотношении Lu/(Lu+Gd) = 0.1-0.2. Полученные кристаллы с типом пространственной симметрии С2/с демонстрируют высокие сцинтилляционные характеристики. Высокий коэффициент вхождения ионов Се³⁺ в матрицу в совокупности с предпочтительным вхождением церия в семикоординированную позицию по кислороду обусловливает высокий световой выход и энергетическое разрешение кристаллов.