Oxide scintillator detectors

• Thesis title in Czech: Scintilátory na bázi komplexních oxidů
• Thesis title in English: Oxide scintillator detectors
• Key words: Scintilátor, Multikomponentné granáty, LuAG:Ce,Gd,Ga, LPE
• English key words: Scintillator, Multicomponent garnets, LuAG:Ce,Gd,Ga, LPE
• Academic year of topic announcement: 2010/2011
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: angličtina
• Department: Institute of Physics of Charles University (32-FUUK)
• Supervisor: doc. RNDr. Miroslav Kučera, CSc.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 22.10.2010
• Date of assignment: 22.10.2010
• Date and time of defence: 25.01.2016 09:30
• Date of electronic submission: 30.09.2015
• Date of submission of printed version: 30.09.2015
• Date of proceeded defence: 25.01.2016
• Opponents: prof. Ing. Zdeněk Bryknar, CSc.

Guidelines

1. Seznámit se s principy scintilačních detektorů
2. Vypracovat srovnávací rešerši vlastností tenkovrstvých a objemových scintilátorů
3. Prakticky zvládnout měření optických vlastností a kinetiky luminiscence
4. Prakticky zvládnout techniku přípravy epitaxních vrstev oxidů
5. Vypěstovat epitaxní vrstvy různého složení
6. Změřit absorpční, luminiscenční a scintilační spektra čistých a dopovaných oxidových epitaxních vrstev
7. Porovnat změřená spektra vrstev se spektry analogických monokrystalů
8. Analyzovat získaná data, navrhnout interpretaci výsledků

References

1. M.A.Fox, Optical properties of solids, Oxford Univ.Press 2001
2. J.Garia Solé, L.E.Bausá, D.Jaque, Optical spectroscopy of inorganic solids, J.Wiley 2005
3. G.Blasse, B.C.Grabmaier, Luminescent materials, Springer, Berlin 1994
4. P.A.Rodnyi, Physical processes in inorganic scintillators, CRC press 1997
5. W.M.Yen, S.Shionoya, H.Yamamoto, Phosphor handbook, CRC Press, 2007
6. C. Ronda, ed., Luminescence, from theory to applications, Wiley-VCH Verlag, 2008
7. P.Lecoq et al., Inorganic scintillators for detector systems, Springer, 2006
8. J.R. Lakowicz, Principles of fluorescence spectroscopy, Springer, 2006
9. původní vědecké prace sovisející s problematkou

Preliminary scope of work

Scintilátory jsou se používají všude tam, kde je třeba detekovat vysokoenergetické záření nebo částice (např. rentgenové nebo gama záření, rychlé elektrony apod.), tedy počínaje od moderní lékařské diagnostiky až po velké urychlovače. V zařízeních blízké budoucnosti se počítá s použitím 2D zobrazení a klíčovou otázkou jsou vysoce kvalitní tenké epitaxní vrstvy.

Náplní práce je studium optických vlastností tenkých vrstev granátů (YAG) dopovaných trojmocnými ionty vzácných zemin. Materiály ve formě epitaxních vrstev se připravují metodou kapalné epitaxe na pracovišti. Cílem je získat korelace mezi složením vrstev, technologií přípravy, optickými, luminiscenčními a scintilačními vlastnostmi studovaných tenkých vrstev.

Preliminary scope of work in English

Traditionally, inorganic scintillators play an important role in radiation detection in many sectors of fundamental and applied research, in almost all medical diagnostic imaging modalities that use X-rays or gamma rays, and in many industrial measuring systems. In novel high resoltion 2D-imaging scintillation systems, high quality thin epitaxial films are the key issue.

In this work otpical, luminescence and kinetic properties will be studied in thin films of complex oxides of scintillation materials doped with rare earth ions. Thin films are prepared using the liquid phase epitaxy method. The aim of the research is to find correlations among film composition, growth parameters and optical and scintillation properties of the films.