بررسی خواص نوری و سوسوزنی تنگستات کلسیم آلائیده شده با ایتریوم

مقدمه و اهداف: یک آشکارساز سوسوزن، ماده ای است که تابش های با انرژی بالا نظیر اشعه ایکس یا گاما را به نور مرئی و یا فرابنفش تبدیل می کند. تنگستات کلسیم (CaWO۴) یکی از موادی است که در کاربردهای سوسوزن استفاده می شود. تمرکز این پژوهش بر سنتز پودر CaWO۴ و تاثیر ایتریوم بر خواص نوری آن است.مواد و روش ها: در این تحقیق، پودر CaWO۴ با استفاده از پیش ماده های نیترات کلسیم (Ca(NO۳)۲.۴H۲O) و تنگستات سدیم (Na۲WO۴.۲H۲O) به روش هم رسوبی سنتز و سپس در دمای ۶۰۰ درجه سانتی گراد کلسینه شد. برای بهبود خواص این ماده، از پیش ماده کلرید ایتریوم (YCl۳.۶H۲O)، به عنوان دوپنت یا تامین کننده یون های ایتریوم استفاده شد. پودر تنگستات کلسیم دوپ شده با ایتریوم نیز به روش هم رسوبی تهیه شد. ریزساختار، خواص نوری و خواص سوسوزنی نمونه های سنتز شده توسط آنالیز تفرق اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی فرابنفش–مرئی، فوتولومینسانس و طیف سنجی ذرات آلفا بررسی شد.یافته ها: آنالیز پراش پرتو ایکس، خلوص پودرهای سنتزشده و همچنین دوپ شدن یون های ایتریوم در ساختار تنگستات کلسیم را تایید نمود. مورفولوژی ذرات پودرها عمدتا کروی بوده و اندازه آن ها ۶۰۰-۵۰۰ نانومتر به دست آمد. انرژی باند ممنوعه با استفاده از طیف جذبی برای نمونه های خالص و دوپ شده، به ترتیب برابر ۵/۶ و ۵/۸ الکترون ولت، به دست آمد. آنالیز نورتابی نمونه ها نیز نشان داد که طیف نشری آن ها در محدوده ۵۵۰-۳۵۰ نانومتر می باشند.نتیجه گیری: نتایج خواص سوسوزنی نمونه ها با آنالیز طیف ارتفاع پالسی، نشان داد که نمونه دوپ شده با ایتریوم دارای شدت نرخ شمارش سوسوزنی قوی تری نسبت به نمونه خالص است.

کلیدواژه ها:

تنگستات کلسیم ، دوپنت ایتریوم ، نشر ، خواص نوری ، خواص سوسوزنی