Exoemissive spectroscopy of the CsI irradiated surfaces defects
Abstract
The interconnection between the radiation segregation of the defects in the nominally clean and doped cesium iodide, their state of “aggregation”, and the phenomenon of thermally stimulated exoelectron emission has been studied. Radiation defects types were determined – electron and hole color centers playing the leading part in the thermostimulated exoelectron emission of the CsI in the wide range of electron and ultraviolet irradiation densities and doses. It has been shown that the method of exoelectronic emissive spectroscopy of radiation-exited CsI is capable for impurities detection of these crystals at the early stages of defects formation and can be used for the comparison of radiation resistance of the crystals as well. Critical capacity and absorbed doses at room temperature have been estimated causing surface destruction and radiation-induced defect formation in the crystals. Radiation damage results in surface destruction and in segregation of the of some component.References
1. Ширан Н.В. Радіаційно-стимульовані процеси в діелектричних перетворювачах іонізуючого випромінення: Автореф. дис. … докт. фіз.-мат. наук: 01.04.10. 1997. http://referatu.com.ua/referats/7569/180196.
2. Глобус М.Е., Гринев Б.В. Неорганические сцинтилляторы. Новые и традиционные материалы. – Харьков: Акта, 2001. – 408 с.
3. Fedorov, A., Lebedinsky, A., Zelenskaya, O. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2006. 564 (1). 328. http://dx.doi.org/10.1016/j.nima.2006.04.037
4. Balamurugan, N., Arulchakkaravarthi, A., Selvakumar, S. Lenina, M., Rakesh Kumard, Muralithard, S. Sivajic, K., Ramasamy P. J. Cryst. Growth. 2006. 286. 294. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2005.08.057.
5. Cherginets V.L., Rebrova T.P., Datsko Yu.N. et al. Mater. Lett. 2011. 65 (15). 2416. doi.org/10.1016/j.matlet.2011.04.097.
6. Totsuka D., Yanagida T., Fujimoto Y., Pejchal J., Yokota Y., Yoshikawa A. Opt. Mater. 2012. 34 (7). 1087. doi.org/10.1016/j.optmat.2012.01.003/
7. Смольская Л.П., Парфианович И.А., Колесникова Т.А. и др. Люминесцентные приемники и преобразователи ионизирующего излучения. Наука, 1985. 81.
8. Сотников В.Т., Добротворский С.С., Запечельнюк Э.Ф. и др. Fizika tverdogo tela (Физика твердого тела). 1986. 28 (7). 2254. http://journals.ioffe.ru/ftt/
9. Galiy P., Mel’nyk O., Tsvetkova O. J. Luminescence. 2005. 112 (1/4). 105. DOI: 10.1016/j.jlumin.2004.09.005
10. Bhide R., Railkar T., Manorama V. et al. Physics, Chemistry and Mechanics of Surfaces. 1993. 7. 78.
11. Gout R., Posnic G., Barthe J. et al. Surf. Sci. 1985. 162. 934. doi.org/10.1016/0039-6028(85)91001-5.
12. Rocha F.D., Cecatti S.G., Caldas L.V. Radiation Protection Dosimetry. 2002. 100 (1). 417.
13. Кяэмбре Х.Ф. Процессы экзоэмиссии ионных кристаллов: Автореф. дис. … докт. физ.-мат. наук: 01.04.07. 1990.
14. Schweizer S., Rogulisa U., Assmanna S., Spaeth J.-M. Radiation Measurements. 2001. 33. 483. doi.org/10.1016/S1350-4487(01)00035-X.
15. Vāle G., Krūmins A. Radiation Effects and Defects in Solids. 2002. 157 (6/12). 1149.
16. Кортов В., Слесарев А., Рогов В. Экзоэмиссионный контроль поверхности деталей после обработки. – Киев: Наукова думка, 1986.
17. Käämbre H. Exoemission processes of ionic solids. Поверхность. Физика, химия, механика. 1993. 7. 11.
18. Galiy P., Mel’nyk O. Electronic relaxations of radiative defects of the anion sublattice in caesium bromide crystals and exoemission of electrons. Radiation Effects and Defects in Solids. 2002. 157(6/12). 683.
19. Itoh N. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 1976. 132 (1). 201. doi.org/10.1016/0029-554X(76)90736-9
20. Townsend P.D. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 1982. 198. 9. doi.org/10.1016/0167-5087(82)90044-8.
21. Szymonski M. Electronic Sputtering of Alkali Halides. Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab. Matematisk-fysiske Meddelelser. 1993. 43. 495.
22. Golek F., Bauer E. Surf. Sci. 1996. 365. 547. doi.org/10.1016/0039-6028(96)00708-X
23. Summers G.P., Burke E.A., Xapsos M.A. Radiation Measurements. 1995. 24. 1. doi.org/10.1016/1350-4487(94)00093-G.
24. Galiy P., Tsvetkova O. Destruction and radiolysis of caesium iodide crystals surface under intense electron and laser irradiation: Proc. 20th Europ. Conf. on Sur. Science (Sept. 4-7, 2001, Krakow, Poland).
25. Смольская Л.П. Фотохимическое и радиационное окрашивание детекторов ионизирующего излучения на основе иодидов щелочных металлов. Изв. АН СССР. Сер. физ. 1986. 50(3). 547.
26. Галій П.В., Ненчук Т.М. Формування міжфазових границь на поверхнях сколювання монокристалічного кремнію. Фізика і хімія твердого тіла. 2002. 3. 470.
27. Galiy P.V. Electron emission spectroscopy of the surfaces of caesium halide crystals under electron irradition. Scientific Reports of the Technical University of Opole. Series Physics. 1997. 20(240). 19.
28. Galiy P.V. Radiation defect accumulation in cesium iodine scintilative crystals under intensive electron beam irradiation. Func. Mater. 1999. 6(1). 47.
29. Галій П.В., Ненчук Т.М., Поплавський О.П., Тузяк О.Я. Растрова електронна та атомно-силова мікроскопії радіолізу поверхонь плівок CsI при високоінтенсивному електронному опроміненні. Фізика і хімія твердого тіла. 2012. 13. 827.
30. Avakian P., Smakula A. Phys. Rev. 1960. 120(6). 2007. doi: 10.1103/PhysRev.120.2007
31. Vana N. Farbzentren in CsCl Gittertyp Kristallen. Acta Physica Austriaca. 1968. 27(1). 161.
32. Яковлев В.Ю. Создание центров окраски в кристаллах CsI при импульсном электронном облучении. Физика твердого тела. 1984. 26(11). 3334.
33. Алукер Н.Л., Гаврилов В.В., Дейч Р.Г. Передача энергии центрам люминесценции в щелочно-галоидных кристаллофосфорах. Изв. АН СССР. Сер. физ. 1986. 50(3). 528.
34. Смольская Л.П. О красной люминесценции кристаллов CsI. Оптика и спектроскопия. 1995. 79(6). 952.
35. Itoh N. Creation of lattice defects by electronic excitation in alkali halides. Advances in Physics. 1982. 31(5). 491.
36. Галій П., Ненчук Т., Савчин В. Радіаційне дефектоутворення і радіоліз поверхні кристалів CsI при опроміненні електронами. Укр. фіз. журнал. 1994. 39(4). 450.
37. Stawinski U., Bauer E. Phys. Rev. B. 1993. 47. 12820. DOI: 10.1103/PhysRevB.47.12820/
38. Galiy P.V. Radiation Measurements. 1999. 30(1). 41.
39. Галий П.В., Гудь И.З., Ненчук Т.М., Поплавский Е.П. Роль примесей в термостимулированной экзоэлектронной эмиссии радиационно-возбужденных ионных соединений // Изв. АН СССР. Сер. физ. – 1991. – Т. 55, № 12. – C. 2432–2436.
40. Галий П., Поплавский Е. Экзоэмиссионная спектроскопия примесей радиационно-возбужденных ионных соединений // Поверхность. Физика, химия, механика. – 1993. – № 9. – C. 33–39.
41. Галій П.В., Мельник О.Я. Електронні релаксації радіаційних дефектів аніонної підгратки кристалів броміду цезію та екзоемісія електронів // Укр. фіз. журнал. – 2002. – Т. 47, № 4. – C. 376–384.
42. Лущик Ч.Б., Лущик А.Ч. Распад электронных возбуждений с образованием дефектов в твердых телах. – Москва: Наука, 1989. – 264 с.
43. Александров А.Б., Алукер Э.Д., Васильев И.А. и др. Введение в радиационную физико-химию поверхности щёлочно-галоидных кристаллов. – Рига: Зинатне, 1989. – 245 с.
Downloads
How to Cite
Issue
Section
License
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.
