X-RAY luminescence properties of thin organic films

Abstract

The results of studies on the soft X-ray sensitivity of thin organic Lengmuir-Blodgett (LB) films are presented. A linear behavior of the relationship between the integral luminescence (Dl=380-400nm) and the dose rate of X-ray irradiation in the range of 10⁻⁶-10⁻⁵ A/kg at the energy of 5 keV has been established. It is shown that the specific X-ray luminescence of the 0.5 mm LB film exceeds that one of the single-crystal CsJ(Tl) scintillator of 1mm in thickness by two orders of magnitude. It is supposed that these films can be used for measurement of the plasma temperature.

В роботі наведені результати експериментальних досліджень рентгенолюмінесценції тонких органічних плівок, одержаних з допомогою техніки Ленгмюра – Блоджетт (ЛБ). Зразки ЛБ плівок, що складалися з 1000 моношарів полімеру, люмінесцентних додатків Cd та Pb загальною товщиною 0,5мкм опромінювались рентгенівськими квантами. Джерелом випромінювання була рентгенівська трубка при напрузі 2...8кВ і струмові 2...12мА. При опроміненні діапазон зміни струму відповідав інтервалу потужностей доз від 2.10⁻⁶ до 10⁻⁵ А/кг (1– 44мР/с). Встановлено лінійний характер залежності інтенсивності люмінесценції від потужності дози. Введення в структуру плівки іонів Cd і Pb підвищує світловихід у 5 і 10 разів відносно плівки без додатків. Показано, що питома люмінесценція ЛБ плівок у дослідженому інтервалі енергій рентгенівських квантів приблизно на два порядки вища в порівнянні з відомим монокристалічним сцинтиллятором СsJ(Tl), прийнятим нами за еталон.

В работе приведены результаты экспериментальных исследований рентгенолюминесценции тонких органических пленок, полученных с помощью техники Ленгмюра- Блонджет (ЛБ). Образцы ЛБ пленок, состоящие из 1000 монослоев полимера, люминесцентных добавок и ионов Cd и Pb общей толщиной 0,5мкм облучались рентгеновскими квантами. Источником излучения служила рентгеновская трубка, работающая при напряжении 2-8кВ и токе 2-12мА. При облучении диапазон изменения тока трубки соответствовал интервалу мощностей доз 2.10⁻⁶...10⁻⁵А/кг (1– 44мР/с). Установлен линейный характер зависимости интенсивности люминесценции от мощности дозы. Введение в структуру пленки ионов Cd и Pb повышает световыход в 5 и 10 раз соответственно. Показано, что удельная люминесценция ЛБ пленок в исследованном диапазоне энергий рентгеновских квантов примерно на два порядка выше по сравнению с известным монокристаллическим сцинтилятором СsJ(Tl), принятый нами за эталон.