Publication: ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПЕРОВСКИТНЫХ НАНОКРИСТАЛЛОВ CsPbBr 3 И ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ ДЕТЕКТОРАХ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Дата
2025
Авторы
Кныш, А. А.
Сосновцев, В. В.
Гулевич, Д. Г.
Набиев, И. Р.
Самохвалов, П. С.
Journal Title
Ядерная физика и инжиниринг
Journal ISSN
Volume Title
Ядерная физика и инжиниринг
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
В настоящее время активно растет спрос на материалы для обнаружения ионизирующего излучения, что привело к расширению исследований и разработки новых сцинтилляторов. Как правило классические сцинтилляторы синтезируют путем кристаллизации материалов при высокой температуре, и их фотолюминесценцию трудно настроить в видимом спектральном диапазон. В связи с этим, в последнее время особый интерес вызывают композитные материалы на основе перовскитных нанокрсталлов (ПНК) состава CsPbBr 3 , обладающие высоким средним атомным числом и большой длиной диффузии носителей заряда, которые в перспективе могут быть использованы для обнаружения ионизирующего излучения. В отличие от объемных сцинтилляторов, ПНК синтезируют в растворе при относительно низкой температуре с возможностью настройки фотолюминесценции во всей видимой области спектра. Основной проблемой, ограничивающей широкое применение ПНК, является их низкая стабильность при контакте с окружающей средой. В настоящей работе представлены результаты экспериментов по инкапсуляции ПНК в полимерную полистирольную матрицу, оценки динамики квантового выхода люминесценции во времени, а также разработана методика исследования амплитудных характеристик сигналов, регистрируемых при взаимодействии α ‑ частиц с композитными материалами на основе ПНК состава CsPbBr 3 и полистирола. В результате исследования было выявлено, что композитные образцы на основе ПНК и полистирола обладают стабильным значением квантового выхода люминесценции в течение двух недель. Используя источник 241 Am с характерной энергией α-частиц порядка 4.6 МэВ и γ-квантов 60 кэВ, вычислены значения световыхода для исследуемых в работе образцов, максимальные из которых составляют 20% от стандартного “быстрого” пластикового сцинтиллятора (POPOP) при объемной доле ПНК в композите меньше 1%, что свидетельствует о перспективности ПНК как основы композитных сцинтилляторов и для его дальнейшего применения в рентгенодиагностических исследованиях.
Описание
Ключевые слова
Квантовый выход , Полимерные матрицы , Композитные материалы , CsPbBr3 , Перовскитные нанокристаллы , Люминесценция
Цитирование
Кныш А.А., Сосновцев В.В., Гулевич Д.Г., Набиев И.Р., Самохвалов П.С. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПЕРОВСКИТНЫХ НАНОКРИСТАЛЛОВ CSPBBR 3 И ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ ДЕТЕКТОРАХ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ. Ядерная физика и инжиниринг. 2025;16(3):417-422. https://doi.org/10.56304/S2079562924050221. EDN: WHOVLH