"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7507
ETF7507 "Foto- ja termostimuleeritud protsessid stsintillaatsioonimaterjalides (1.01.2008−31.12.2010)", Svetlana Zazubovitš, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF7507
Foto- ja termostimuleeritud protsessid stsintillaatsioonimaterjalides
Photo- and thermally stimulated processes in scintillation materials
1.01.2008
31.12.2010
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP260 Tahke aine: elektrooniline struktuur, elektrilised, magneetilised ja optilised omadused, ülijuhtivus, magnetresonants, spektroskoopia1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008313 200,00 EEK (20 017,13 EUR)
01.01.2009−31.12.2009300 672,00 EEK (19 216,44 EUR)
01.01.2010−31.12.2010273 312,00 EEK (17 467,82 EUR)
56 701,39 EUR

Projekti peamiseks eesmärgiks on uute ja/või parendatud omadustega kiirete, tundlike, kõrge valgussaagisega ja ruumilise lahutusvõimega stsintillatsioondetektorite loomine nende rakendamiseks arstiteaduses, kõrgete energiate füüsikas, turvaseadmetes, keskkonna monitooringul ja tööstuses. Selleks on vajalik stsintillatsioonimehhanismi tundmine erinevates materjalides. On vajalik ka luminestsentsitsentrite loomuse ja struktuuri ning nendes materjalides asetleidvate luminestsentsi-, rekombinatsiooni-, energiasiirde-, laengusiirde- ja defektide loomise protsesside üksikasjalik uurimine. Nende eesmärkide saavutamiseks viiakse läbi materjalide süstemaatiline ja üksikasjalik uurimine mitme spektroskoopilise meetodi kasutamisel (aeglahutusega fotoluminestsentsi, spektraalse lahutusega termoluminestsentsi ja elektron paramagnetresonantsi spektroskoopia meetodid). Loodetakse, et saadud tulemused lubavad välja töötada meetodid nende materjalide karakteristikute parendamiseks ja optimeerimiseks, mis peaks märgatavalt suurendama stsintillaatorite rakenduspotentsiaali mitmes valdkonnas. 2008.a. on plaanis erinevat tüüpi plii-tsentrite luminestsentsi karakteristikute uurimine aktiveerimata ning Ce3+-ioonidega aktiveeritud alumiiniumperovskiidi ja alumiinium-granaadi monokristallilistes kiledes. Uurime plii-tsentrite mõju mainitud materjalide stsitillatsioonikarakteristikutele. On kavas Pr3+-ioonidega aktiveeritud alumiiniumperovskiidi ja alumiiniumgranaadi monokristalliliste kilede spektroskoopiline uurimine ja nende karakteristikute võrdlemine vastavate monokristallide karakteristikutega. Uurime Euroopa STREP FP6 projekti raames saadud haruldaste muldmetalliioonidega aktiveeritud keerulisi oksiide ja fluoriide. Planeerime uurida fototermiliselt stimuleeritud eksiton- ja defektseisundite lagunemise ning auktsentrite ja elektrontsentrite loomise protsessid pliivolframaatkristallides.
The main goal of the project is the search and development of new and/or improved materials for fast, effective and with high spatial resolution scintillators applicable in the field of medical imaging, high-energy physics, security systems, environmental monitoring and industry. For that, a detailed understanding of the scintillation mechanisms, the origin, structure and role of intrinsic and impurity defects and the mechanisms of the photo- and thermally stimulated luminescence, charge transfer and energy transfer and storage processes in various scintillation materials is needed. A characterization and evaluation of the materials will be performed with a variety of spectroscopic methods. Correlated experiments of time-resolved luminescence spectroscopy, wavelength-resolved thermostimulated luminescence and electron spin resonance offer a powerful tool for such a purpose. We expect that on the basis of the results obtained, methods will be elaborated for the improvement and optimization of the characteristics of these materials, which will significantly increase their performance and bring it close to the intrinsic limits. In 2008, we plan the detailed spectroscopic study of lead-related centers of various types in single crystalline films of the undoped and Ce3+-doped yttrium-aluminium and luthetium-aluminium perovskites and garnets and their influence on scintillation characteristics of these materials. Spectroscopic study of Pr3+-doped single crystalline films of yttrium-aluminium and luthetium-aluminium perovskites and garnets and their comparison with the corresponding single crystals will be carried out. Some complex oxides and fluorides doped with trivalent rare-earth ions, obtained in the framework of European STREP FP6 project “Structured scintillators for medical imaging” will be characterized. The photo-thermally stimulated decay of the exciton and defect-related states accompanied with the creation of hole and electron centers in lead tungstate crystals will be studied as well.