Способ изготовления тонкопленочных детекторов ядерных излучений на основе активированных щелочногалоидных сцинтилляторов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22,07,76 (21)2387478/18 с присоединением заявкиосударственнын квинтеСавета Мнннстроа СССРво делам нэебретеннйн еткрытнй 23) Приоритет(45) Дата опубл вания описания 16.01 2) Авторы изобретен П, Скребцов и Т,Сартбаев Ордена Ленина(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ДЕТЕКТОРОВ ЯДЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ОСНОВЕ АКТИВИРОВАННЫХ ЩЕЛОЧ НОГАЛОИДНЫХ СШ 1 ХТИЛЛЯТОРОВ ет етур Твыхода ляоне гам ктивиторови мао в а сцинтипятораосаждения ра 2 астал ревыжноиспаом ппе те- ще торо ержимостыоее разре Изобретение относится к сзг товпения сцинтипяционных д екторов ядер ных излучений.В последние годы расширяется примен ние тонкопленочных детекторов на основе активированных щепочногалоидных сцинтип торов, в частностидпя пвэпеления частиц, в также для регис ции рентгеновских квантов на фма пучей и заряженных частиц.Известный способ изготовления детекто ров ядерных излучений 1 заключается в термическом испарении сцинтиппируюшего материала на кварцевые, стеклянные ипи пластмассовые подложки, нагретые до опр деленной температуры,Известен также способ изготовления пленок Сн 2 (Т 1) диффузиейтаппия из паровой фазы в пленку С 3, выращенную при температуре подложки Тп, намного и шаюшей температуру, при которой мо получить пленку Са 30) термическим рением, Изготовпенные таким способ ки отличаются хорошей воспроизводи и имеют высокий световыход.и хорош шение по апьфа-частицам. Однако этот способ технологически сложен и трудоемок.Известне способ 1, согласно которому напыление пленокСНЗ(Т 1) производится в некоторой оптимальной обпасти темпера, Однако приводимые значения светоотличаются ппохой воспроизводимостью, и поэтому способ менее надежен.Ближайшим к предложенному.является способ изготовления тонкопленочных детекторов ядерных изпучений на основе а рованных шелочногапоидиых сцинтиппя путем термического испарения навеск виде пленки на подложку, поддержквае при оптимапьнойаля данного сцинтилято температуре .3. Световыход пленок, по емых при оптимальнойоказывается близким к световыходу массивного кри па, причем воспроизводимость их хара ристик (световыхода и разрешения) пу чем у пленок, получаемых способомИзготовпение тонкопленочных детек путем напыпения их на подпожки, подд ваемые при оптимальной температуре,587427 Пленка Сад (Тс ),напыпеннвя нв ХарактерисМассивный полученная диффузией Т 6нз паровой факристалл С а (ТЕ) полученная тика кварцевую подоложку при 200 С (прототип) предложенным 1,35 1,35 1,0 0,9 7% воляет получить мелкокристаллическую структуру пленок, .что уменьшает эффективность преобразования радиоактивного излу-, чения в свет, а также увеличивается поглощение света в пленке и приводит, следовательно, к уменьшению световыхода и раз решения.Цель изобретения - увеличение световыходв и разрешающей способности детекторов.Согласно изобретению, указанная цель 1 о достигается использованием в качестве материала подложки .кристалла, близкого до постоянной решетки к материалу пленки и обладающего плоскостями спайности, по которым кристалл скалывают. На поверхность 15 скола, служащую подложкой, осаждают, причем при осаждении подложку поддерживают при оптимальной для данного материала пленки температуре. 20Способ поясняется чертежом.В лодочку 1, нагреваемую пропусканием электрического тока, помещают испаряемую нввеску 2 материала (ытивированного щелочногалоидного сцинтиллятора). Пары материа 25 ла осаждаются на подложке, образуя пленку 4, Температуру подложки устанавливают нагревателем 5. В качестве подложки используют сколотую пластинку кристалла, близкого до постоянной решетки к данному сцинтилля торуКак видно из сравнении данных, пленки, полученные предложенным способом, не уступает по световыходу "диффузионным"и превосходят выбранные в качестве прототипа. Что же касается разрешения Япленок, изготовленных предложенным способом (7%), то оно лучше, чем у пленки-прототипа (12%) у диффузиощиой (9%), и равно разрешению массивного кристалла.Фоомула изобретенииСпособ изготовления тонкопленочных де 60 текторов ядерных излучений нв основе актиДля изготовления тонкопленочного детектора на основе 5 3 (Т 3) наиболее подходящим материалом подложки является фтористый литий, поскольку до постоянной решетки кристалл Й(4=Ь,О 79) близок к кристаллу С 53 (а=4,5667 ), Кроме того, .1 Р прозрачен в ультрафиолетовой области, куда простирается спектр высвечивания Сз У(Т 6). Кристаллы 41 Г обладают плоскостями спайности, по которым они могут быть расколоты.Иэ кристалла 41 Г изготавливают скалыванием до плоскостям спайности пластинку толщиной лф 1 мм, которуй используют в качестве подложки. В лодочку помещают Сй 2(Т 6), вырезанную иззаводсткого кристалла. Установку откачивают до вакууматт10 мм рт. ст., подложку нагревают добТд200 С (эту температуру поддерживают на всем протяжении напыления), лодочку нагревают до соответствующей 1 температуры и производят осаждение С 3 АМТВ) нвподложку.В таблице проводится сравнение пленок С 5 3 (ТЯ.,), полученных предложенным способом и другими способами 3 и 2, по их световыходу Ьотношению к альфа-частицам и разрешению%при энергии альфа-частиц Т5,5 МэВ. За единицу" , световыхода Ь принят световыход мвссивного кристалла СьЗ(ТО). Пленка С 63 (ТР), Пленка Сз Э (ТЕ),способомзы в пленку Сь; вироввнных щелочногалоидных сцинтилляторов путем термического испарения навески материала сцинтилпятора и осаждения еев виде пленки нв подложку, поддерживаемуюпри оптимальной для данного сцинтиллято- .рв температуре, о т л я ч в ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения световыходв и улучшения разрешающей способностидетекторов, в качестве материала подложки используют кристалл, близкий до поотоянной решетки к данному сцинтилляторуи обладающий плоскостями спвйности, произректор Н. Ковалева Редактор Т.Заказ 128/35 вская Подл иснСССР Тираж В 0 НИИПИ Государственного комитета Совета М по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д, 4 филиал ППП "Патент г. Ужгород, ул. Проектн водят скол по плоскости спайности, и осаждение пленки осуществляют на поверхностискола этого кристалла. Источники информации, принятые во вни-мание при экспертизе: 1. Монокристаллы и техника, вып,1 (10),Харьков, с.80.2. Предринт ФТИ АН СССР М 479,1974, с.13.3. Предпринт ФТИ АН СССР М 479,1974, с.11