|
|
Oxide scintillator detectors
Lučeničová, Zuzana ; Kučera, Miroslav (vedoucí práce) ; Bryknar, Zdeněk (oponent) ; Mihóková, Eva (oponent)
Predložená práca sa zameriavava na štúdium nového materiálového konceptu Ce3+ dopovaného granátu (GdLu)3(GaAl)5O12. Vysoko čisté monokryštalické epitaxné filmy boli vypestované metódou epitaxie z kvapalnej fázy z BaO-B2O3-BaF2 taveniny, so špeciálnym dôrazom na elimináciu potenciálnych neštôt pochádzajúcich z taveniny. Experimentálne štúdiá fotoelektrónového výťažku (excitované alfa částicami), kinetiky dosvitov rýchlej a oneskorenej rekombinácie v milisekundovej oblasti (excitované elektrónovým zväzkom) a foto- katodo- a rádio-luminiscenčnej spektroskopie, boli použité na charakteristiku študovaného materiálu. Jednokrokový nežiarivý transport energie z donoru Gd3+ na akceptor Ce3+ bol pozorovaný v nízko dopovaných LuAG:Gd,Ce filmoch, pričom sa jednalo o ďalekodosahovú dipól-dipolovú interakciu. Špeciálna pozornosť bola venovaná pozitívnemu vplyvu kombinovanej Gd, Ga dotácie na rozsiahle potlačenie plytkých pascí, ktoré sú zodpovedné za pomalú komponentu v scintilačnej odozve. Najlepšie získané scintilačné vlastnosti študovaných epitaxných filmov boli porovnateľné s veľmi výkonnými objemovými kryštálmi.
|
|
|
Preparation and optical properties of scintillation oxide layers
Hanuš, Martin ; Kučera, Miroslav (vedoucí práce)
V této práci jsme se zaměřili na zkoumání vlastností scintilačních vrstev granátů (RxLu3-xAl5O12, RxY3-xAl5O12) dotovaných ionty vzácných zemin (Ce, Pr, Tb) a ortosilikátů (RxY2-xSiO5; R = Ce, Tb) připravených metodou kapalné epitaxe, vlivem kodotace ionty Sc na emisi Pr3+ a Tb3+ iontů v granátech a vlivem iontů Zr na Ce3+ emisi v ortosilikátech. Oba systémy scintilačních materiálů se vyznačují vysokou kvantovou účinností a dobrou chemickou i mechanickou odolností. Jsou ideálními materiály pro stínítka v 2D zobrazovacích zařízeních. Konkrétně jsme studovali optické (absorpční, excitační a emisní spektra), scintilační (radioluminescence, světelné výtěžky) a strukturní vlastnosti. Cílem bylo prozkoumat tyto vlastnosti připravených vrstev a porovnat je s vlastnostmi monokrystalů připravených Czochralského metodou. Snahou bylo určení vlivu složení taveniny a technologických parametrů. Dále pak také stanovení optimálního množství dopantů ve vrstvě. Byla použita tavidla PbO - B2O3 a BaO - BaF2 - B2O3. Tavidla umožňují růst granátových vrstev s nízkým obsahem intrinsických defektů krystalové mříže. Pěstované vrstvy o tloušťce 1 až 30 µm dosahují vyšších koncentrací dopantů oproti monokrystalům.
|
|
|
Optical properties of thin film scintillators
Onderišinová, Zuzana
V predloženej práci sme skúmali Pr, Sc; a Eu-dopované tenké epitaxné vrstvy granátovej štruktúry Lu3Al5O12 pripravené metódou epitaxie z kvapalnej fázy (LPE) na Y3Al5O12 (YAG) a Lu3Al5O12 (LuAG) monokryštalických podložkách. Pri procese rastu boli použité tavidlá BaO - BaF2 - B203 (Pr, Sc - dopované vrstvy) a PbO - B2O3 (Eu - dopované vrstvy). Tieto materiály sú považované za perspektívne scintilátory s vysokou hustotou, rýchlou scintilačnou odozvou, vysokým kvantovým výťažkom a dobrou chemickou a mechanickou odolnosťou. Sú využívané v množstve aplikácií, ktoré vyžadujú vysoké priestorové rozlíšenie. Boli odmerané a preskúmané absorpčné, emisné a excitačné spektrá experimentálnych vzoriek. Zamerali sme sa hlavne na štúdium vlpyvu Sc3+ iónov na emisné vlastnosti Pr3+ iónov v epitaxných vrstvách, ktoré obsahovali navzájom rôzne množstvá koncentrácií dopantov. Ióny Sc3+ vo viditeľnej a blízkej UV spektrálnej oblasti nevykazujú žiarivé prechody, ale zvyšujú scintilačnú odozvu Pr3+ centier. Tento jav je spôsobený prekryvom Sc emisného pásu v okolí 275 nm s 4f - 5d absorpčným pásom Pr3+ iónov. Meraním rádioluminiscencie bol potvrdený transport energie od Sc3+ k Pr3+ aktivačným centrám.
|
|
|
Posouzení rušivých vlivů na přesnost stanovení objemové aktivity tritia v odpadních vodách vypouštěných z JE Temelín
ŘEHÁČEK, Martin
Cílem bakalářské práce je posoudit významnost vybraných rušivých vlivů na přesnost stanovení tritia v odpadních vodách metodou kapalinové scintilační spektrometrie. V práci byly zkoumány tři rušivé vlivy: pH vzorku, osvit vzorku UV zářením a zvýšené pozadí při měření vzorku způsobené vzorky s obsahem radionuklidů emitujících beta a gama záření umístěnými uvnitř analyzátoru. K výzkumu byl použit měřicí analyzátor TriCarb 2910TR a scintilační koktejl Ultima Gold XR. Pro výzkum byly připraveny čtyři vzorky s objemovými aktivitami tritia: < 3,7 Bq/l, 199,1 +- 4,1 Bq/l, 20 298,2 +- 73,5 Bq/l a 2 659 078,8 +- 6555,2 Bq/l. Každý vzorek byl ovlivňován rušivými vlivy se vzrůstající intenzitou. Pro experiment s vlivem pH byla připravena řada 12 vzorků s pH v rozsahu 1-12. K osvitu vzorků byla využita místnost osvětlená zářivkami, které jsou kromě viditelného záření také zdroji UV záření. Pro zkoumání vlivu zvýšeného pozadí byly připraveny tři vzorky obsahující izotopy cesia 134Cs a 137Cs emitující beta a gama záření. Každý vzorek byl postupně těmito rušivými faktory ovlivňován a měřen desetkrát. Takto naměřená data byla statisticky zpracována a vyhodnocena. Provedeným experimentem a statistickým zpracováním výsledků s přihlédnutím k přesnosti přístroje bylo zjištěno, že rušivé vlivy zvýšeného pozadí beta i gama záření a osvit UV zářením mají významný vliv pouze u vzorků s velmi nízkými aktivitami tritia. U vzorků s vysokými aktivitami tritia je tento vliv nevýznamný. Zkoumáním vlivu pH bylo potvrzeno, že použitý scintilační koktejl vykazuje vyhovující stabilitu účinnosti konverze beta záření na fotony v rozsahu hodnot pH 2-12.
|
|
| |
|
|
New detectors for low-energy BSE
Lalinský, Ondřej ; Schauer, Petr ; Kučera, M. ; Hanuš, M. ; Lučeničová, Z.
Backscattered electrons (BSE) are mostly used to study the specimen’s topography. Nowadays, low energy (units of keV) electron beam imaging is often necessary for example for the research of nanomaterials, biomaterials or semiconductors. Because BSE detectors are mostly non-accelerating or low-accelerating, electrons with approximately the same energy as primary beam (PB) have to be detected. Therefore, BSE detectors need to become optimized for such low-energy electrons. For the scintillation detectors, the biggest problem probably lies in the scintillator. Semiconductor detectors aren’t studied in this work. Cerium activated bulk single crystals of yttrium aluminium garnet (YAG:Ce)Ce(X):Y(3-X)Al(5)O(12) are widely used as scintillators for the detection of high-energy backscattered electrons (BSE). However, commonly used YAG:Ce single crystal strongly loses its light yield (LY) with the decrease of the PB energy. As possible available alternatives for this application, bulk single crystals of yttrium aluminium perovskite (YAP:Ce) Ce(x)Y(1-X)AlO(3) and CRY018 can be predicted. However, similar LY drop can be expected also with these scintillators.
|
|
|
Analýza rozložení tlaků ve variantě detektoru SE se třemi clonkami pomocí systému CAE
Tomášek, Martin ; Vyroubal, Petr (oponent) ; Maxa, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou rozložení tlaků v prostorách scintilačního detektoru sekundárních elektronů ve variantě detektoru se třemi clonkami. Cílem této práce je analýza proudění tekutin v závislosti na aplikaci třetí clonky ve vstupní části detektoru, a tím vytvoření další samostatně čerpané komory, která má za úkol zajistit lepší rozložení tlaků v prostorách detektoru. Výsledkem analýzy by mělo být zjištění, jak se změní parametry uvnitř detektoru. Pokud bude zjištěno, že aplikace třetí clonky má příznivý vliv na proudění tekutin v prostorách detektoru, může být tato úprava použita při zdokonalení detektoru. Diplomová práce je rozdělena do několika kapitol. Nejdříve jsou popsány základní principy elektronové mikroskopie včetně přípravy vzorků, podmínek pro správnou funkci mikroskopů a rozdělení jednotlivých typů elektronových mikroskopů. V dalších kapitolách jsou popsány stručně fyzikální popisy proudění plynů v nízkých tlacích a otvorech malých dimenzí, jejich matematické modely a simulačních software použitý při této analýze. Analýza je provedena v programu SolidWorks za pomoci modulu Cosmos FloSimulation. V závěru práce jsou shrnuty výsledky analýzy včetně grafických znázornění simulace.
|
|
|
Porovnání organických scintilátorů
Nikl, Martin
Byly změřeny a porovnány optické, luminiscenční a scintilační charakteristiky vícero vzorků organických scintilátorů. Kvalita zdrojových materiálů pro jejich přípravu měla vliv na jejich scintilační účinnost, méně pak na jejich časové charakteristiky. Byly studovány také procesy přenosu energie.
|
|
|
Performance of YAG:Ce Scintillators for Low-Energy Electron Detectors in S(T)EM
Lalinský, Ondřej ; Bok, Jan ; Schauer, Petr ; Frank, Luděk
Cerium activated single crystals of yttrium aluminium garnet (YAG:Ce) Y3-xCexAl5O12 are widely used as scintillators in electron detectors for S(T)EM. Nowadays, it is sometimes necessary to detect low-energy electrons without post-acceleration. In such cases, extremely sensitive detectors are required that are able to detect even electrons with energies of only hundreds of eV while avoiding charging of the scintillator surface. However, commonly used scintillators strongly lose their light yield with the decrease of the incident electron energy. Moreover, a thinner conductive layer on the scintillator surface has to be used to allow low-energy electrons to pass through. Possible charging of the surface negatively affects its cathodoluminescence (CL) light yield. The low-energy electron excitation takes place closer to the scintillator surface where damage can be expected owing to its preparation, which also reduces the CL light yield. The aim was to study the influence of the scintillator and its conductive layer on the low-energy electron detection efficiency.
|
|
|
Innovation possibilities of scintillation electron detector for SEM
Schauer, Petr ; Bok, Jan
To evaluate performance of a scintillation detection system for SEM, it is necessary to consider many scintillator parameters. Various attributes of the scintillator for the SEM electron detector are listed in. The very important parameters are those affecting the detective quantum efficiency (DQE) which is primarily a measure of image noise. Not a less important indicator of image quality is the modulation transfer function (MTF) which describes the ability to show fine image details. Therefore, using a scanning imaging system, the detector bandwidth, which is given especially by the scintillator decay time, is the key to the good MTF. Currently, the YAG:Ce single crystal scintillator (introduced already in 1978 having somewhat limiting decay characteristic is the most frequently used scintillator in the SEM. The aim of this paper is to outline possibilities of scintillator innovation to get the improved MTF and DQE.
|
host ::
RSS.