Фотохимическая модификация поверхности кристаллов NaI:Tl

Abstract

Предложен эффективный способ восстановления мертвого слоя у поверхности рентгеновских детекторов на основе кристаллов NaI:Tl. Способ заключается в облучении входной для радиации поверхности ультрафиолетовым светом в атмосфере углекислого газа. На основе спектрометрических и масс-спектроскопических исследований показано, что поверхность кристаллов NaI после полировки на смеси этилового и изобутилового спирта загрязнена продуктами гидролиза основы – NaOH, а после радиационно-химической обработки гидроксид превращается в бикарбонат натрия. Показано, что таким образом можно полностью восстановить сцинтилляционные свойства поверхности до значений, характерных для входной поверхности в виде зеркального скола.

Запропоновано ефективний спосіб відновлення мертвого шару біля поверхні рентгенівських детекторів на основі кристалів NaI:Tl. Спосіб полягає в опроміненні вхідної для радіації поверхні ультрафіолетовим світлом в атмосфері вуглекислого газу. На основі спектрометричних і мас-спектроскопічних досліджень показано, що поверхня кристалів NaI після полірування на суміші етилового та ізобутилового спирту забруднена продуктами гідролізу основи – NaOH, а після радіаційно-хімічної обробки гідроксид перетворюється на бікарбонат натрію. Показано, що таким чином можна повністю відновити сцинтиляційні властивості поверхні до значень, що характерні для вхідної поверхні у вигляді дзеркального відколу.

An effective method of dead layer recovery is proposed for X-ray detectors on a base of NaI:Tl crystal. The method consists in irradiation of entrance surface by ultraviolet light in CO2 atmosphere. On the base of spectrometric and mass-spectroscopic investigations it has been shown that surface of NaI:Tl crystal is contaminated by hydroxyl ions after its polishing by mixture of ethyl and isobutyl alcohol. After proposed radiation-chemical treatment hydroxyl ions are transformed to sodium bicarbonate. It has been shown that after such treatment it is possible to restore the scintillation characteristics of the surface up to values which are inherent for cleavage plane.