Сцинтиляційні матеріали на основі твердих розчинів ZnSxSe1–x

Сцинтиляційні матеріали на основі твердих розчинів ZnSxSe1–x

Composite materials based on ZnSxSe1–x solid solutions are promising materials for gamma and X-ray detectors. However, influence of compositions and particle size on scintillation properties is unclear, which prevents their application. This paper reports on the complex study of microcrysta...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2018
Main Authors: Trubaeva, O. G., Chaika, M. A., Galkin, S. M., Lalayants, A. I., Nepokupna, T. A.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2018
Subjects:
твердий розчин ZnSxSe1–x
твердофазний синтез
плавень
хлорид натрію
композитний сцинтилятор
рентгенолюмінесценція
Online Access:https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2018.3.43
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Technology and design in electronic equipment

Institution

Technology and design in electronic equipment
id oai:tkea.com.ua:article-158
record_format ojs
institution Technology and design in electronic equipment
baseUrl_str
datestamp_date 2025-05-30T19:27:27Z
collection OJS
language Ukrainian
topic твердий розчин ZnSxSe1–x
твердофазний синтез
плавень
хлорид натрію
композитний сцинтилятор
рентгенолюмінесценція
spellingShingle твердий розчин ZnSxSe1–x
твердофазний синтез
плавень
хлорид натрію
композитний сцинтилятор
рентгенолюмінесценція
Trubaeva, O. G.
Chaika, M. A.
Galkin, S. M.
Lalayants, A. I.
Nepokupna, T. A.
Сцинтиляційні матеріали на основі твердих розчинів ZnSxSe1–x
topic_facet ZnSxSe1–x solid solution
solid phase synthesis
sodium chloride
composite scintillator
X-ray induced luminescence
твердий розчин ZnSxSe1–x
твердофазний синтез
плавень
хлорид натрію
композитний сцинтилятор
рентгенолюмінесценція
format Article
author Trubaeva, O. G.
Chaika, M. A.
Galkin, S. M.
Lalayants, A. I.
Nepokupna, T. A.
author_facet Trubaeva, O. G.
Chaika, M. A.
Galkin, S. M.
Lalayants, A. I.
Nepokupna, T. A.
author_sort Trubaeva, O. G.
title Сцинтиляційні матеріали на основі твердих розчинів ZnSxSe1–x
title_short Сцинтиляційні матеріали на основі твердих розчинів ZnSxSe1–x
title_full Сцинтиляційні матеріали на основі твердих розчинів ZnSxSe1–x
title_fullStr Сцинтиляційні матеріали на основі твердих розчинів ZnSxSe1–x
title_full_unstemmed Сцинтиляційні матеріали на основі твердих розчинів ZnSxSe1–x
title_sort сцинтиляційні матеріали на основі твердих розчинів znsxse1–x
title_alt Scintillation materials based on solid solutions ZnSxSe1–x
description Composite materials based on ZnSxSe1–x solid solutions are promising materials for gamma and X-ray detectors. However, influence of compositions and particle size on scintillation properties is unclear, which prevents their application. This paper reports on the complex study of microcrystalline ZnSxSe1–x powdered scintillations, prepared by solid phase synthesis from ZnS and ZnSe initial compounds. ZnSxSe1–x solid solutions were obtained in the range of x from 0.07 to 0.86 and in the following sizes: 200—250 μm, 140—200 μm, 140—80 μm, and less than 80 μm.X-ray diffractions of powder ZnSxSe1–x shows formation of a cubic lattice of sphalerite structure. ZnSxSe1–x powders demonstrate a presence of a luminescence band in the 590-615 nm regions, while an increase in sulfur concentration leads to a shift of the maximum intensity of X-ray induced luminescence to the short-wave region, which is associated with an increase of the band gap width. The best parameters of X-ray induced luminescence are obtained for the solid solution with 39 at.% of sulfur. The ZnS0,39Se0,61 solid solutions obtained under these conditions have an X-ray induced luminescence intensity that is 4 times higher than that of ZnSe(Al) single crystal and a relatively low level of afterglow.In ZnSxSe1–x solid solutions, increasing of particle size leads to shifts of the X-ray induced luminescence to the longwave region. The highest intensity of the X-ray induced luminescence corresponds to the ZnS0,39Se0,61 composition with the particle size of less than 80 μm. Also, ZnS0,39Se0,61 solid solutions, with particle size less than 80 microns, are more homogeneous in composition, which is why the process of solid phase reaction in them passes more efficiently.It is shown that the ZnSxSe1–x composite scintillators can be used as gamma and X-ray detectors. It has been established that the effectiveness of these materials depends on their composition. ZnS0,5Se0,5 and ZnS0,39Se0,61 composites demonstrate the best scintillation characteristics, with twice as high an efficiency as that of the «commercial» ZnSe(Al) composite.
publisher PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
publishDate 2018
url https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2018.3.43
work_keys_str_mv AT trubaevaog scintillationmaterialsbasedonsolidsolutionsznsxse1x
AT chaikama scintillationmaterialsbasedonsolidsolutionsznsxse1x
AT galkinsm scintillationmaterialsbasedonsolidsolutionsznsxse1x
AT lalayantsai scintillationmaterialsbasedonsolidsolutionsznsxse1x
AT nepokupnata scintillationmaterialsbasedonsolidsolutionsznsxse1x
AT trubaevaog scintilâcíjnímateríalinaosnovítverdihrozčinívznsxse1x
AT chaikama scintilâcíjnímateríalinaosnovítverdihrozčinívznsxse1x
AT galkinsm scintilâcíjnímateríalinaosnovítverdihrozčinívznsxse1x
AT lalayantsai scintilâcíjnímateríalinaosnovítverdihrozčinívznsxse1x
AT nepokupnata scintilâcíjnímateríalinaosnovítverdihrozčinívznsxse1x
first_indexed 2025-09-24T17:30:28Z
last_indexed 2025-09-24T17:30:28Z
_version_ 1850410216597749760
spelling oai:tkea.com.ua:article-1582025-05-30T19:27:27Z Scintillation materials based on solid solutions ZnSxSe1–x Сцинтиляційні матеріали на основі твердих розчинів ZnSxSe1–x Trubaeva, O. G. Chaika, M. A. Galkin, S. M. Lalayants, A. I. Nepokupna, T. A. ZnSxSe1–x solid solution solid phase synthesis sodium chloride composite scintillator X-ray induced luminescence твердий розчин ZnSxSe1–x твердофазний синтез плавень хлорид натрію композитний сцинтилятор рентгенолюмінесценція Composite materials based on ZnSxSe1–x solid solutions are promising materials for gamma and X-ray detectors. However, influence of compositions and particle size on scintillation properties is unclear, which prevents their application. This paper reports on the complex study of microcrystalline ZnSxSe1–x powdered scintillations, prepared by solid phase synthesis from ZnS and ZnSe initial compounds. ZnSxSe1–x solid solutions were obtained in the range of x from 0.07 to 0.86 and in the following sizes: 200—250 μm, 140—200 μm, 140—80 μm, and less than 80 μm.X-ray diffractions of powder ZnSxSe1–x shows formation of a cubic lattice of sphalerite structure. ZnSxSe1–x powders demonstrate a presence of a luminescence band in the 590-615 nm regions, while an increase in sulfur concentration leads to a shift of the maximum intensity of X-ray induced luminescence to the short-wave region, which is associated with an increase of the band gap width. The best parameters of X-ray induced luminescence are obtained for the solid solution with 39 at.% of sulfur. The ZnS0,39Se0,61 solid solutions obtained under these conditions have an X-ray induced luminescence intensity that is 4 times higher than that of ZnSe(Al) single crystal and a relatively low level of afterglow.In ZnSxSe1–x solid solutions, increasing of particle size leads to shifts of the X-ray induced luminescence to the longwave region. The highest intensity of the X-ray induced luminescence corresponds to the ZnS0,39Se0,61 composition with the particle size of less than 80 μm. Also, ZnS0,39Se0,61 solid solutions, with particle size less than 80 microns, are more homogeneous in composition, which is why the process of solid phase reaction in them passes more efficiently.It is shown that the ZnSxSe1–x composite scintillators can be used as gamma and X-ray detectors. It has been established that the effectiveness of these materials depends on their composition. ZnS0,5Se0,5 and ZnS0,39Se0,61 composites demonstrate the best scintillation characteristics, with twice as high an efficiency as that of the «commercial» ZnSe(Al) composite. Проведено комплексне дослідження процесу отримання мікрокристалічного ZnSxSe1–x із суміші вихідних порошків ZnS та ZnSe з різним вмістом вихідних компонентів. Показано, що додавання 2% плавня NaCl від загальної маси суміші сприяє протіканню реакції твердофазного синтезу. Оптимальним складом твердого розчину визнано ZnS0,39Se0,61, що має 4 рази більшу інтенсивність рентгенолюмінесценції, ніж «класичний» ZnSe(Al). Також було проведено компактування порошків люмінофорів для отримання композиційних сцинтиляторів ZnSxSe1–x. Дослідження їхніх оптичних та сцинтиляційних властивостей показали, що найкращі показники мають композити ZnS0,5Se0,5 та ZnS0,69Se0,31, інтенсивність рентгенолюмінесценції яких у 2 рази вище, ніж композиту ZnSe(Al). PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2018-06-26 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2018.3.43 10.15222/TKEA2018.3.43 Technology and design in electronic equipment; No. 3 (2018): Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi apparature; 43-49 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 3 (2018): Технология и конструирование в электронной аппаратуре; 43-49 3083-6549 3083-6530 10.15222/TKEA2018.3 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2018.3.43/143 Copyright (c) 2018 Trubaeva O. G., Chaika M. A., Galkin S. M., Lalayants A. I., Nepokupna T. A. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Similar Items