Термолюминесцентные свойства бората магния, активированного диспрозием (MgB4O7: Dy) Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Рис.2. Смешанный каркас из Мо-тетраэдров и (Ре.НП-октаэдров в кристаллической структуре КЬ5(Ре,Н1)з(Мо04)6- проекция на плоскость (110), Атомы рубидия представлены заштрихованными кружками

Литература

1. Патрушева Т.Н., Холькин А.И., Юрьев Д,В. //Химия в интересах устойчивого развития. 2003. Т.11. С. 519.

2. Резницкий Л.А.//Журн, физ. химии. 2002.Т.7, Х*8. C.I528.

3. ImanakaT,, UedaT., Okazaki V. et all. //Chem. Mater. 2000. V.I2. №7. P.19I0.

4. Sheldrick G.M. // SHELX-97. Release 97-2. University of Goettingen. Germany. 1998.

5. Трунов B.K,, Ефремов В.А. //Журн. неорган, химии. 1971. В.7. С.2026.

6. Великодный Ю.А. Автореф, дисс. на соискание канд.хим. наук. Москва, 1975. 15с.

7. Лазоряк Б.И., Ефремов В.А. //Кристаллография. 1987. T.32. В.2. С.378.

8. Клевцов П.В., Золотова Е.С., Глинская Л.А., Клевцова Р.Ф. //Журн, неорган, химии. 1980, Т.25. В.7, С.1844.

9. Базаров Б.Г., Клевцова Р.Ф., Цырекдоржиева А.Д., Глинская J1.A., Базарова Ж.Г, //Журн. структур, химии. 2004. Т.45. №6. С, 1038.

10. Клевцова Р.Ф,, Антонова A.A., Глинская Л.А. //Кристаллография. 1980. 25, №1. С. 161,

11. Клевцова Р.Ф., Глинская Л.А., Пасечнюк Н.П.// Кристаллография. 1977.22. №6. С. 1191.

12. Клевцова Р.Ф., Клевцов П.В. // Кристаллография. 1970. 15. №5. С.953.

13. Клевцова Р.Ф.//Докл. АН СССР, 1975. 22. №6. С.1322.

14. Клевцова Р.Ф., Базарова Ж.Г.. Глинская Л.А., Алексеев В.И., Архинчеева С.И., Базаров Б.Г., Клевцов П.В., Федоров К Н. //Журн. структур, химии. 1994. Т.35. №3. С, 11.

Ж.Г. Базарова, AM. Непомнящих, А.А. Козлов, В.Д. Богдан-Курило, БЖ Рогалев, Б.Г. Базаров, А.К. Субанаков

г.Улан-Удэ, г, Иркутск, г, Ангарск

Термолюминесцентные свойства бората магния, активированного диспрозием (MgB^O?: Dy)

Определены оптимальные условия термообработки (температура и время) термолюминофора MgBjO< Dy. Изучено влияние щелочных металлов (лития, натрия) и В20; как дополнительных активаторов, улучшающих характеристики термолюминофора.

Defined optimum conditions of thermal processing (temperature and time) for thermoluminofor MgB/}7: Dy. Studied influence of alkaline metals (lithium, sodium) and B>0} as an additional activator, perfecting properties of thermoluminofor.

В датчиках дозиметрического контроля в качестве детектора ионизирующего излучения используются термолюминофоры.

Наибольшее распространение в мировой практике получили термолюминофоры, изготовленные на основе LiF [I]. Кроме LiF в качестве термолюминофоров используются бораты U2B4O7 [2,3], MgB4Cb:Dy или (Dy, Li) [3]. Борат магния, допированный Dy является перспективным термолюми-

нофором, который показывает в несколько раз более высокую чувствительность чем LiF (TLD lOOK).

в ряде работ изучалось действие щелочных металлов (литий и натрий) как дополнительных активаторов, улучшающих дозиметрические характеристики термолюминофора [4,5].

Несмотря на перспективность бората магния как термолюминофора, систематические исследования По синтезу и исследованию термолюминесцентных свойств не проводились. Предварительными исследованиями нами установлено, что термолюминесценция (TJ1) MgB407:Dy существенно зависит от термообработки (температуры и времени). В связи с этим цепью данной работы явилось синтез и изучение свойств бората магния, допированиого диспрозием.

Экспериментальная часть

В качестве исходных веществ были использованы MgO (ч.), B2Oj (о х.ч.) и Dy2Oi (DyO - ж). Для выяснения влияния химической формы исходных веществ на свойства MgB407;Dy в отдельных олы-тах были использованы MgCO., (ч.), Н3Б03 (х.ч.) и DyflMOî)3 (х.ч.)- Исследования показали, что терм ол юм и нес це нтн ы е свойства MgBi07:Dy не зависят от химической формы исходных веществ, поэтому В работе были использованы MgO, В203 и Dy203. В качестве литиевого активатора применили LijCOî (х.ч.). Также изучалась термолюминесценция бората магния: Dy, Li, как функция концентрации химической формы активаторов и метода их внесения в исходную смесь.

Термолюминесцентный анализ проводился на установке, состоящей из печи, терморегулятора, самописца и ФЭУ, и регистрирует интенсивность излученного света в зависимости от температуры. Для облучения был использован контрольный стронций-иттриевый бета источник, который устанавливался в фиксированном положении над облучаемыми образцами. Образцы располагались на подложке в четырех фиксированных позициях, относительная активность, которых была определена при предварительной калибровке. Облучение проводилось по 30 мин. Результаты измерения ТЛ чувствительности нормировались на сигнал от эталона (ТЛД-580). Воспроизводимость измерений для термолюминофора была на уровне 10%.

Достижение равновесия контролировалось рентгенофазоеым анализом на дифрактометре D8 Advance фирмы Bruker AXS, Си-К^-излучение, графитовый монохроматор.

В соответствии с [6] MgB407 образуется в системе MgO-B2Oi и разлагается в твердой фазе выше 105О°С. При избытке MgO кристаллизуется соединение Mg2B:Os. Нами были опробованы зависимости интенсивности люминесценции бората магния с содержанием активатора 0,5 мас.% от температуры (от 750°С до 900°С с шагом 50°С), Результаты опытов представленные на рис.1, показывают следующие условия как оптимальные: температура 850°С и время отжига 24-25 часов. Исходный MgB407 с активатором синтезировали сплавлением стехиометрических количеств оксидов бора, магния и диспрозия: В203 (ос.ч. 12-13), MgO (ч), Dy203 (DyO-ж) при 850ÛC в течение одних суток. Также изучалась зависимость интенсивности термолюминесценции от концентрации активатора (Dy) (рис. 2).

Рис. 1. Зависимость интенсивности термолюминесцениши М£Й407 с содержанием 0.5 мае. % Оу от а) температуры, б) времени отжига при 850°С .

7

8

9