Effect of Phosphorus-Containing Dispersant on the Microstructure and Optical Properties of Scintillation Ceramic (Gd, Y)3(Al, Ga)5O12:Ce with Garnet Structure

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Phosphoric acid ester, a typical component of commercial dispersants, affects the functional properties of Gd1.494Y1.494Ce0.012Al2Ga3O12 ceramics. In sintered ceramics, the residual phosphorus can reach up to 40–70% of the introduced amount. The admixture of phosphorus located on the surfaces of the particles activates the grain growth during sintering and leads to the formation of secondary phases of rare-earth phosphates. With increasing phosphorus concentration, the density and optical transmittance of ceramics decrease. Relatively small amount of phosphorus can improve the luminescence properties of ceramics, but large amounts can increase phosphorescence and reduce the scintillation light yield.

全文:

受限制的访问

作者简介

P. Karpyuk

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

L. Ermakova

National Research Center “Kurchatov Institute”

编辑信件的主要联系方式.
Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

V. Dubov

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

D. Lelekova

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

R. Saifutyarov

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

P. Zhdanov

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

M. Malozovskaya

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

I. Komendo

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

P. Sokolov

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: sokolov-petr@yandex.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123182

A. Bondarau

Institute for Nuclear Problems, Belarus State University

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
白俄罗斯, Minsk, 220030

M. Korzhik

Institute for Nuclear Problems, Belarus State University

Email: ermakova.lydiav@yandex.ru
白俄罗斯, Minsk, 220030

参考

  1. Zhu D., Nikl M., Chewpraditkul W., Li J. // J. Adv. Ceram. 2022. V. 11. № 12. P. 1825. https://doi.org./10.1007/s40145-022-0660-9
  2. Lecoq P., Gektin A., Korzhik M. Inorganic Scintillators for Detector Systems. Physical Principles and Crystal Engineering. Series: Particle Acceleration and Detection. Berlin, Heidelberg: Springer, 2017. https://doi.org./10.1007/978-3-319-45522-8
  3. Bettes B., Xie Y. // Mater. Res. Lett. 2023. V. 11. № 1. P. 1. https://doi.org./10.1080/21663831.2022.2109441
  4. Smyslova V., Kuznetsova D., Bondaray A., Karpyuk P., Korzhik M., Komendo I., Pustovarov V., Retivov V., Tavrunov D. // Photonics. 2023. V. 10. № 10. P. 603. https://doi.org./10.3390/photonics10050603
  5. Retivov V., Dubov V., Komendo I., Karpyuk P., Kuznetsova D., Sokolov P., Talochka Y., Korzhik M. // Nanomaterials. 2022. V. 12. № 23. P. 4295. https://doi.org./10.3390/nano12234295
  6. Hsiue G.H., Chu L.W., Lin I.N. // Colloid Surface. A. 2007. V. 294. № 1–3. P. 212. https://doi.org./10.1016/j.colsurfa.2006.08.013
  7. Caballero A.C., Fernandez J.F., Moure C., Duran P. // Mat. Res. Bull. 1997. V. 32. № 2. P. 221. https://doi.org./10.1016/S0025-5408(96)00179-1
  8. Caballero A.C., Fernandez J.F., Moure C., Duran P. // Mater. Lett. 1998. V. 35. № 1–2. P. 72. https://doi.org./10.1016/S0167-577X(97)00226-7
  9. Caballero A.C., Villegas M., Fernandez J.F., Moure C., Duran P., Florian P., Coutures J.P. // J. Eur. Ceram. Soc. 1999. V. 19. № 6-7. P. 979. https://doi.org./10.1016/S0955-2219(98)00357-4
  10. Caballero A.C., Fernandez J.F., Villegas M., Moure C., Duran P., Florian P., Coutures J.P. // J. Am. Ceram. Soc. 2004. V. 83. № 6. P. 1499. https://doi.org./10.1111/j.1151-2916.2000.tb01417.x
  11. Wang X.-H., Gui Z.-L., Li L.-T. // Mater. Chem. Phys. 1998. V. 55. № 3. P. 193. https://doi.org./10.1016/S0254-0584(98)00120-5
  12. Celi L.A., Caballero A.C., Villegas M., Eiras J.A., Moure C., Fernandez J.F. // Bol. Soc. Esp. Cerám. Vidrio. 2001. V. 40. № 2. P. 119. https://doi.org./10.3989/cyv.2001.v40.i2.752
  13. De Camargo I.L., Erbereli R., Fortulan C.A. // J. Eur. Ceram. Soc. 2021. V. 41. № 14. P. 7182. https://doi.org./10.1016/j.jeurceramsoc.2021.07.005
  14. Chang S.-M., Hur S., Park J., Lee D.-G., Shin J., Kim H.S., Song S.E., Baik J.M., Kim M., Song H.-C., Kang C.-Y. // Addit. Manuf. 2023. V. 67. P. 103470. https://doi.org./10.1016/j.addma.2023.103470
  15. Kim J., Choi Y.J., Gal C.W., Park H., Yoon S.-Y., Yun H.-S. // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2021. V. 19. № 2. P. 968. https://doi.org./10.1111/ijac.13965
  16. Kim I., Kim S., Andreu A., Kim J.-H., Yoon Y.-L. // Addit. Manuf. 2022. V. 52. P. 102659. https://doi.org./10.1016/j.addma.2022.102659
  17. Kovacev N., Li S., Li W., Zeraati-Rezaei S., Tsolakis A., Essa K. // Aerospace. 2022. V. 9. № 5. P. 255. https://doi.org./10.3390/aerospace9050255
  18. Zhang S., Sutejo I.A., Kim J., Choi Y.J., Gal C.W., Yun H. // Ceramics. 2022. V. 5. № 3. P. 562. https://doi.org./10.3390/ceramics5030042
  19. Ермакова Л.В., Кузнецова Д.Е., Смыслова В.Г., Соколов П.С., Досовицкий Г.А., Чижевская С.В. // Новые огнеупоры. 2022. № 10. С. 45. https://doi.org./10.17073/1683-4518-2022-10-45-50
  20. Ermakova L.V., Dubov V.V., Saifutyarov R.R., Kuznetsova D.E., Malozovskaya M.S., Karpyuk P.V., Dosovitskiy G.A., Sokolov P.S. // Ceramics. 2023. V. 6. № 1. P. 43. https://doi.org./10.3390/ceramics6010004
  21. Dubov D., Gogoleva M., Saifutyarov R., Kucherov O., Korzhik M., Kuznetsova D., Komendo I., Sokolov P. // Photonics. 2023. V. 10. № 1. P. 54. https://doi.org./10.3390/photonics10010054
  22. Ermakova L.V., Smyslova V.G., Dubov V.V., Kuznetsova D.E., Malozovskaya M.S., Saifutyarov R.R., Karpyuk P.V., Sokolov P.S., Komendo I.Yu., Bondarau A.G., Mechinsky V.A., Korzhik M.V. // Ceramics. 2023. V. 6. № 3. P. 1478. https://doi.org./10.3390/ceramics6030091
  23. Korzhik M., Borisevich A., Fedorov A., Gordienko E., Karpyuk P., Dubov V., Sokolov P., Mikhlin A., Dosovitskiy G., Mechinsky V., Kozlov D., Uglov V. // J. Lumin. 2021. V. 234. P. 117933. https://doi.org./10.1016/j.jlumin.2021.117933
  24. Gordienko E., Fedorov A., Radiuk E., Mechinsky V., Dosovitskiy G., Vashchenkova E., Kuznetsova D., Retivov V., Dosovitskiy A., Korjik M., Sandu R. // Opt. Mater. 2018. V. 78. P. 312. https://doi.org./10.1016/j.optmat.2018.02.045
  25. Федоров А.А., Дубов В.В., Ермакова Л.В., Бондарев А.Г., Карпюк П.В., Коржик М.В., Кузнецова Д.Е., Мечинский В.А., Смыслова В.Г., Досовицкий Г.А., Соколов П.С. // Приборы и техника эксперимента. 2023. № 2. С. 52. https://doi.org./10.31857/S0032816223010159
  26. Retivov V., Dubov V., Kuznetsova D., Ismagulov A., Korzhik M. // J. Rare Earth. 2023. V. 41. № 12. P. 1911. https://doi.org./10.1016/j.jre.2022.09.018

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. SEM images of samples 2-850 (a, b), 2-1200 (c, d) of GYAGG ceramic grindings:Ce with residual phosphorus from the introduced dispersing additive, obtained in the detection mode of backscattered (a, c) and secondary electrons (b, d).

下载 (690KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Photoluminescence spectra (λreg = 350 nm) (dashed lines) and photoluminescence excitation spectra (λreg = 520 nm) (solid lines) of GYAGG ceramics:Ce: A — samples 0-850 (1), 1-850 (2), 2-850 (3); b — samples 0-1200 (4), 1-1200 (5), 2-1200 (6).

下载 (165KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Light output (diagram) measured under the action of gamma rays and optical transmission (curve) at a wavelength of 520 nm of GYAGG ceramics:Ce with different phosphorus concentrations obtained from powder annealed at 850 (a) and 1200°C (b).

下载 (133KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Amplitude spectra of YAG reference samples:Ce(1) and GYAGG ceramics:Ce measured by the action of α-particles: a — samples 0-850 (2), 1-850 (3), 2-850 (4); b — samples 0-1200 (2), 1-1200 (3), 2-1200 (4).

下载 (150KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Kinetics of photoluminescence of GYAGG ceramics:Ce at λreg = 520 nm and excitation λvb = 340 nm: a — samples 0-850 (square), 1-850 (circle), 2-850 (triangle); b — samples 0-1200 (square), 1-1200 (circle), 2-1200 (triangle).

下载 (141KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».