Abstract

Scintillation materials that can convert absorbed high-energy particles into photons of visible radiation find many applications, in particular in modern methods of medical imaging. Gd3Al2Ga3O12 : Ce is promising single crystal for use as a detecting crystal element of the positron emission tomographs due to its unique properties: high density, high light output, radiation hardness, etc. However, its scintillation kinetics currently limit the use of this crystal. Changing of these kinetics by codoping becomes a priority task, which is considered in many papers. The literature data analysis showed that the optical characteristics of such codoped crystals were not well enough studied or were not investigated at all. In this regard, the spectral dependences of transmission, absorption and reflection are measured using optical spectroscopy for Gd3Al2Ga3O12:Ce, Gd3Al2Ga3O12 : Ce,Ca and Gd3Al2Ga3O12 : Ce,Zr. Dispersion dependences of refractive in dices are obtained by approximating the refractive indices measured using the Brewster method. The approximation was carried out using the Cauchy equation. The material constants of this equation are estimated.

Highlights

  • Scintillation materials that can convert absorbed high−energy particles into photons of visible radiation find many applications, in particular in modern methods of medical imaging

  • Its scintillation kinetics currently limit the use of this crystal

  • Changing of these kinetics by codoping becomes a priority task, which is considered in many papers

Read more

Summary

Образцы и методы исследования

В качестве образцов использованы кристаллы GAGG : Ce,Ca и GAGG : Ce,Zr, выращенные методом Чохральского в иридиевых тиглях в атмосфере аргона с добавлением 1—2 % кислорода в компании ОАО «Фомос−Материалс». Спектральные зависимости пропускания света естественной поляризации при нормальном падении (Т, %) снимали на спектрофотометре Cary 5000 в диапазоне длин волн 200—2200 нм. Значения показателей преломления n оценивали спектрофотометрическим методом Брюстера, согласно которому интенсивность отражения p−поляризованного света при угле Брюстера равна нулю. Для определения показателя преломления методом Брюстера измеряли спектрально−угловые зависимости отражения p−поляризованного света под разными углами падения в интервале длин волн 400—600 нм, где угол изменялся от 50° до 75° с шагом 5°. Значения показателей преломления n для заданной длины волны вычисляли по найденному значению угла Брюстера φБр в соответствии с формулой, предложенной в работах [22, 24]: tg φБр = n. Метод Брюстера справедлив для определения обыкновенного показателя преломления. Метод Брюстера не требует особой формы образцов, единственное условие — наличие одной полированной грани, так как вычисление показателей преломления по этому методу не зависит от интенсивности отраженного света. Спектральные зависимости показателя поглощения кристаллов GAGG : Ce (1); GAGG : Ce,Ca (2) и GAGG : Ce,Zr (3)

Результаты и их обсуждение
Материальные константы уравнения Коши
Библиографический список

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.