Разрешенная во времени люминесцентная спектроскопия широкозонных кристаллов с использованием синхротронного излучения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Физический институт им.П.Н.Лебедева РАН

рг 5 од

I I MAP 1998

На правах рукописи УДК 535.37

МАХОВ Владимир Николаевич

РАЗРЕШЕННАЯ ВО ВРЕМЕНИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ШИРОКОЗОННЫХ КРИСТАЛЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

01.04.05 - оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва 1997

Работа выполнена в Физическом институте имени П.Н.Лебедева Росийской Академии наук.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

профессор академик РАЕН А.Н.ГЕОРГОБИАНИ ФИАН, Москва.

доктор физико-математических наук

профессор

академик АИНРФ

Ю.К.ВОРОНЬКО

ИОФАН, Москва

доктор физико-математических наук ведущий научный сотрудник С.З.ШМУРАК ИФТТ РАН, Черноголовка

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт

ядерной физики Московского Государственного Университета, Москва

Защита состоится 46" Ма^л 1998 года в часов на заседании Диссертационного совета Д002.39.02 при Физическом институте им. П.Н.Лебедева РАН по адресу : 117924, Москва, В-333, Ленинский проспект, 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФИАН.

Автореферат разослан

"6 1998 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета Д002.39.02 доктор физико - математических паук

профессор А.П.Шотов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Спектроскопические исследования в области вакуумного ультрафиолета (ВУФ) являются одним из основных методов получения информации об электронной структуре шнрокощелевых ионных кристаллов, т.е. кристаллов с шириной зоны запрещенных энергий Ег > 6 эБ. С появлением возможности использования синхротронного цзлучепия (СИ) был существенно расширен спектральный диапазон исследований, а также появились новые методические возможности для ВУФ спектроскопии, связанные, в частности, с использованием импульсной временной структуры СИ. Интерес к исследованиям широкощелевых ионных кристаллов обусловлен их широким применением как в качестве оптических материалов для ВУФ области спектра, так и в качестве люминесцентных материалов: сцинтилляторов для детекторов ионизирующих излучений, люминофоров для запоминающих экранов и газоразрядных приборов, активных сред лазеров. Поэтому особый интерес вызывают исследования люминесцентных свойств кристаллов этого класса.

Поиск и исследование новых люминесцентных материалов стали особенно актуальны в последние годы в связи с потребностью в новых быстрых раднационно-стойких сцинтилляторах. Особенно важно иметь, быстрый временной отклик для сцинтилляциоиных детекторов, работающих в условиях больших загрузок (например, в электромагнитных калориметрах в экспериментах по физике высоких энергий на современных суперколлайдерах), п в тех случаях, когда необходимо иметь высокое временное разрешение (например, в позитронной эмиссионной томографии, в частности, при использовании время-пролетной техники). Как показали многочисленные исследования, широкощелевые ионные кристаллы в наибольшей степени удовлетворяют требованиям, предъявляемым к сцинтилляторам для указанных применений, однако, до настоящего времени нет единого мнения о том, какой тип кристаллов-сцинтилляторов является "оптимальным". Анализ ситуации показывает, что для каждого конкретного применения пеобходим поиск своего "оптимального" сцинтиллятора. В частности, в некоторых схемах детекторов необходимо использование быстрых сшштилляторов, излучающих в ВУФ области спектра.

Хотя в исследованиях люминесцентных свойств широкощелевых кристаллов были достигнуты определенные успехи, многие процессы,

формирующие спектральные свойства, квантовый выход и кинетику люминесценции, оставались неизученными. В частности, для ряда кристаллов не была понятна природа быстрой люминесцении, наблюдающейся при высокоэнергетическом возбуждении, для многих кристаллов не были выяснены механизмы передачи энергии центрам свечения и процессы, обуславливающие тушение люминесценции, очень мало данных было получено о ВУФ люминесценции ионных кристаллов. Очевидно, что поиск новых перспективных сшштилляционных кристаллов должен опираться на понимание физических процессов, формирующих их сцинтилляциоиные свойства, что 063'славливает актуальность ис следований природы быстрой люминесценции в ионных кристаллах, а также фундаментальных механизмов передачи энергии на центры свечения и тушения люминесценции в кристаллах этого типа.

Благодаря высокой интенсивности, широкому сплошному спектр}' и импульсной временной структуре, СИ является незаменимым инструментом для исследований в области люминесцентной спектроскопии твердого тела. Поэтому актуальность темы настоящей диссертации определяется также важностью разработки и применения новых методов исследования спектральных и временных свойств люминесценции, а также радиационной стойкости кристаллов с использованием СИ.

Целью настоящей работы являлось провести систематические исследования быстрой люминенсценции широкощелевых кристаллов нескольких классов с использованием техники разрешенной во времени спектроскопии при возбуждении импульсным СИ. В частности, были поставлены задачи:

• Всесторонне исследовать наносекундную люминесценцию, наблюдающуюся в ряде широкощелевых ионных кристаллов, и построить модель, адекватно описывающую ее свойства.

• Исследовать особенности процессов размножения электронных возбуждений в широкощелевых кристаллах нескольких классов и роль этих процессов в передаче энергии на центры свечения.

• Исследовать процессы передачи энергии и механизмы тушения люминесценции во фторидных кристаллах с редкоземельными ионами, обладающими быстрой УФ и ВУФ люминесценцией.

в Создать аппаратуру и методики для спектрально-кинетических исследований люминесценции твердых тел с использованием техники разрешенной во времени спектроскопии при возбуждении импульсным СИ, а также разработать люминесцентные методики исследований механизмов образования дефектов при облучении СИ.

Научная новизна работы

Развито повое научное направление - разрешенная во времени люминесцентная спектроскопия широкозонных кристаллов с использованием синхротронного излучения. Впервые методами разрешенной во времени спектроскопии при импульсном возбуждении синхротропным излучением были систематически изучены спектральные свойства и кинетика затухания собственной и примесной люминесценции в видимой, УФ и ВУФ областях спектра для нескольких классов широкозонных диэлектриков. В частности, был идентифицирован, интерпретирован и всесторонне изучен новый тип быстрой люминесценции в ионных кристаллах - кросс-люмннесценция.

Практическая значимость работы

Начатые автором работы по исследованию быстрой люминесценции в ионных кристаллах по существу стимулировали развитие нового направления в области люминесцентной спектроскопии твердого тела, связанного с изучением и применением нового типа быстрой люминесценции в ионных кристаллах - кросс-люминесцешши (КрЛ).

Наличие наносекупдной люминесценции у КрЛ кристаллов и кристаллов, содержащих редкоземельные ионы с с1-£ люминесценцией, предопределило большой интерес к кристаллам этого типа с точки зрения их использования в качестве быстрых сцинтштляторов в сцинтилля-ционных детекторах, в частности, в экспериментах по физике высоких энергий (в электромагнитной калориметрии) и в ядерной медицине (позитронной эмиссионной томографии). Выполненные исследования позволили предложить ряд новых материалов, в частности, несколько многокомпонентных КрЛ кристаллов с улучшенными сцинтнлляцион-ными свойствами по сравнению с бинарными кристаллами, а также некоторые фторидные кристаллы, содержащие редкоземельные ионы, с быстрой ВУФ люминесценцией, для практического использования

в качестве быстрых сцинтилляторов. Для ряда практически важных сцинтилляторов и люминофоров были получены количественные данные об их квантовом выходе, спектральных п кинетических свойствах.

Был разработан комплекс оборудования и созданы новые методики для спектрально-кинетических исследований люминесценции твердых тел с применением СИ. Вслед за первыми работами по исследованию быстрой люминесценции ионных кристаллов при возбуждении импульсным СИ, выполненными на синхротроне С-60 ФИАН, техника разрешенной во времени спектроскопии с использованием СИ нашла широкое применение для исследований люминесценции кристаллов на, многих других отечественных и зарубежных источниках СИ. Также очень важным результатом с точки зрения поиска и исследования новых радиационно-стойких материалов является разработка новых методов исследования механизмов образования дефектов в твердых телах с использованием СИ.

На защиту выносятся научные положения, сформулированные в качестве выводов работы в разделе "Основные результаты и выводы диссертации" .

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 57 статьях и докладывались на Всесоюзных конференциях по физике вакуумного ультрафиолета и его взаимодействию с веществом (Москва - 1982, Эзерниеки - 1986, Иркутск - 1989, Томск

- 1991), на Всесоюзных совещаниях по использованию синхротронно-го излучения (Новосибирск - 1982, 1984,-1986, 1988) и Международных конференциях по использованию синхротронного излучения (Москва -1990, Новосибирск - 1994, 1996), на Всесоюзном семинаре "Приборы и методы ВУФ спектроскопии" (Таллинн - 1982), на Всесоюзном совещании по радиационной физике и химии ионных кристаллов (Рига - 1983), на Всесоюзных совещаниях по люминесценции (Ровно - 1984, Таллинн -1987), на Всесоюзной конференции "Физика окисных пленок" (Петрозаводск - 1987), на Всесоюзном съезде по спектроскопии (Киев - 1988), на Всесоюзном симпозиуме по химии неорганических фторпдов (Череповец

- 1990), на ряде Прибалтийских семинаров по физике ионных кристаллов в 1981 - 1990 гг., на международных рабочих совещаниях по син-хротронному излучению (ГДР, Лейпциг - 1987, ЧССР, Прага - 1989), на Международной конференции по аппаратуре для синхротронного излу-

чення (Великобритания, Честер - 1991), на Международных конференциях по физике вакуумного ультрафиолетового излучения (Франция, Париж - 1992, Япония, Токио - 1995), на Международном семинаре по тяжелым сцпнтнлляторам для научных и промышленных применений (Франция, Шамони - 1992), на Международной конференции по химии материалов (Великобритания, Абердин - 1993), па Еврофизпческон конференции по дефектам в диэлектрических материалах (Франция, Лион -1994), на Европейской конференции по синхротронному излучению для исследования материалов (Великобритания, Честер - 1994), на Международной конференции по люминесценции (Москва - 1994), на Международном семинаре по физическим процессам в быстрых сциптил-ляторах (Санкт-Петербург - 1994), на Международной конференции по неорганическим сцинтилляторам и их применениям (Нидерланды, Дел-фт - 1995), на Международной конференции по эксптонным процессам в конденсированном веществе (Германия, Бад Шандау - 1990), па Международной конференции по люминесценции н оптической спектроскопии конденсированного вещества (Чехия, Прага - 1996), па Международной конференции по Г-элементам (Франция, Париж - 1997), ца ряде советско-английских семинаров по синхротронному излучению.

Личный вклад автора. Диссертационная работа является результатом более чем двадцатилетней работы автора в Лаборатории электродов высоких энергий Физического института дм.П.Н.Лебедева РАН. Автор принимал непосредственное участие в разработке и создании экспериментальных установок и методик измерений на пучках СИ синхротрона С-60 ФИАН. Большая часть экспериментальных результатов, представленных в работе, получены лично автором. Простейшая модель кросс-люминесценции предложена совместно с II.А.Родным. Основные выводы диссертации, выносимые на защиту, принадлежат лично автору или получены при его определяющем личном участии.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из Введения, пяти глав и Заключения н содержит 224 страницы, включая 89 рисунков и список литературы пз 326 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дан краткий обзор особенностей электронной структуры широкозонных ионных кристаллов и спектроскопических методов их исследования. Рассмотрена проблематика исследований люминесценции ионных кристаллов в контексте их использования в качестве сцинтилляционных материалов. Показано, что уникальные свойства синхротронного излучения (СИ), в частности, его импульсная временная структура, существенно расширяют возможности спектрально-кинетических методов исследования люминесценции твердых тел. Подробно описаны свойства СИ ускорителя электронов С-60 ФИАН.

На одном из каналов СИ синхротрона С-60 были созданы и находятся в постоянной эксплуатации две установки для спектральцо-кинетических исследований люминесценции твердых тел, комбинация которых позволяет получать практически полный набор люминесцентных характеристик исследуемого объекта, а именно: 1) при ВУФ возбуждении - измерять прн температурах 90-400 К спектры отражения при почти нормальном падении (угол падения около 10°) и спектры возбуждения люминесценции (в том числе с временным разрешением) в спектральном диапазоне 5-30 эВ, кривые затухания люминесценции (для времен распада в диапазоне г = 1-200 не), а также температурные зависимости интенсивности люминесценции в диапазоне 90-400 К и термостимулированную люминесценцию (ТСЛ) в диапазоне 90-400 К после облучения СИ при Т > 90 К; 2) при рентгеновском возбуждении (ки ~ 1 кэВ) - измерять при Т = 90-300 К спектры люминесценции (в том числе разрешенные во времени) в ВУФ, УФ и видимой областях спектра (115-520 нм) и кривые затухания люминесценции в диапазоне г - 1-200 не.

Описаны также установки для исследования люминесценции твердых тел, функционирующие на зарубежных источниках СИ, на которых проводились низкотемпературные (Т < 90 К) и высокотемпературные (до 750 К) измерения, а также ряд измерений с высоким временным разрешением (лучше 0.1 не).

Излагаются методы обработки результатов измерений спектров отражения, спектров возбуждения люминесценции и спектров свечения. Рассмотрена процедура фитирования экспериментальных кривых затухания люминесценции мультиэкспоненциальным распадом.

Ь^всмб

чвалентпаячх„

Ж^верхмяя^ Ва 5 п >осто в и аяу/

10

спектр возбуждения

спектр свечения

I, отн.ед.

Рис.1. Схема энергетических зон и возможных электронных переходов в кристалле Вар2, иллюстрирующая простейшую модель кросс-люминесценции.

Во второй главе описаны результаты исследований так называемой кросс-люминесценции, начиная с первых экспериментов, позволивших предложить ее простейшую модель, до исследований особенностей ее спектров возбуждения (с учетом приповерхностных потерь), кинетики затухания и температурного поведения (фононного уширения полос), по результатам которых была сформулирована уточненная модель центра свечения, ответственного за КрЛ..

В 1983 г. на канале для спектрально-кинетических исследований твердых тел ускорителя С-60 ФИАН были проведены исследования разрешенных во времени спектров возбуждения собственной люминесценции ВаГ-2 при импульсном возбуждении ВУФ радиацией 10^-30 эВ. Было обнаружено, что кратковременная компонента свечения ВаГг, природа которой была неизвестна, имеет порог возбуждения при энергии фотонов Ьр ~ 18 эВ, соответствующей началу межзонных переходов из верхней остовной (катионной) Ва2+(5р)-зоны в зону проводимости, т.е. пороговой энергии Е^ создания дырок в Ва2+(5р)-зоне (Рис.1). Анализ полученных результатов прозволил предложить простую модель кратковременной люминесценции в ВаГг: при энергиях фотонов, превышающих пороговую энергию создания остовных (катиоиных) дырок Щ, одним из механизмов распада может быть излучательная рекомбина-

Таблица 1: Характеристики кросс-люминесценции бинарных кристаллов: ВаГ2, СзГ, СзС1 и КЪГ - при 300 К, СзВг и КГ - при 90 К

Кристалл ВаГ2 СэГ СЙС1 СзВг ИМ КГ

Е',эВ 17.9 13.4 14.0 13.7 16.7 20.4

Ь'1Г.а,, эВ 7.3 4.3 ■5.9 6.5 6.5 9.0

Ь'гтип, эВ 4.7 2.3 3.9 4.3 4.2 6.8

г, нс 0.8 2.9 1.5 ' 1.3 1.3

циж остовной дырки с электроном валентной зоны, сопровождающаяся испусканием фотонов с энергией, лежащей в окрестности Ъ.у0 — Е» -(1/2)ДЕ„, где Ест - энергия связи электронов верхней остовной зоны относительно валентной зоны, (1 ¡2)АЕУ - полуширина валентной зоны.

Таким образом, в ионных кристаллах с достаточно пизкой энергией ионизации катионов (пороговой энергией создания дырок в верхней остовной зоне) для которых Оже-распад дырок в верхней остовной зоне энергетически запрещен - Е9 < Е3), наблюдается интенсивная кратковременная (г ~ 1 не) собственная люминесценция, обусловленная рекомбинацией электронов валентной (анионной) зоны с дырками верхней остовной (катионной) зоны. Порог возбуждения этой люминесценции совпадает с порогом создания остовных (катисшных) дырок (именно наличие этого порога является критерием для идентификации КрЛ в исследуемом кристалле), а спектр соответствует спектру переходов из всей валентной зоны на область вблизи вершины верхней остовной зоны, поскольку до излучательного перехода остовная дырка успевает релаксировать к вершине зоны (Рис.1). Для обозначения этого нового типа излучатедьных переходов в широкозонных кристаллах наиболее употребительным стал термин кросс-люминесценция. К настоящему времени показано, что для бинарных ионных кристаллов КрЛ наблюдается в ВаР2, С'яГ, СбСГ СвВг, Ш>Г, КГ (рис.2,3) и, возможно, в ЫЬС1. КрЛ зарегистрирована также для большого числа многокомпонентных кристаллов, созданных на основе указанных соединений. Основные параметры КрЛ бинарных КрЛ-кристаллов приведены в таблице 1.

Характерное время, необходимое для релаксации остовной дырки к

Г1,отн.ед.

А ' /О

и/л/ /

, ¡АР, 7

■О \ Г" ^

П /5 6,

/У

± /

/

/5 25

Энергий фотонов , эВ

Рпс.2. Спектры возбуждения кросс-лгомннесцснции в СэВг (1), СэС] (2), СэЕ (3), ШэР (4), ВаР2 (5) и КМ8Р3 (6), измеренные при 90 К.

и

Я н о

и '—-

нч

ТЗ

- Сер А СзС1/ Щ -г i ■■ 1 г. * п 1 ' 1 ■

[)\1] /\csBr -

;. кър 1 1 ^ \ВаБ2 1 \KMgF3 ,

1 » / v , 1 * i ' \

1 г 1 1 ] ' 1 1 - 1 / \ \/ \ > \ У 4 • \

у ; 1 Ч , v; г 1 .

3

10

4 5.6 7 8 9 Энергия фотонов, эВ

Рис.3. Спектры кросс-люминесценции бинарных кристаллов: СвР, СкС1, СэВг, Щ>Р, ВаР2 и КР, а также КМ^з, измеренные для СбВг, КР и при 90 К, для остальных кристаллов - при 300 К.

потолку зоны (за счет испускания фононов), составляет ~10~12 с, что на несколько порядков меньше радиационного времени жизни остовной дырки (~1(Г9 с:). За время жизни остовной дырки помимо релаксации электронной подсистемы должна произойти также полная релаксация решетки (в случае пространственной локализации остовной дырки). В этом случае КрЛ следует трактовать как излучательную рекомбинацию электронов валентной зоны с автолокализованными на катионах дырками.

Спектры возбуждения КрЛ не имеют четкой антибатности или сим-батности спектрам поглощения. Причем структура спектров возбуждения КрЛ в области интенсивных пиков поглощения существенно зависит от температуры и сильнее проявляется при низкой температуре. С целью выяснения влияния приповерхностных потерь на наблюдаемые свойства КрЛ были проведены модельные расчеты спектров возбуждения КрЛ для кристаллов RbF, CsF, CsCl, BaF¿. и CsBr. Расчеты выполнены в области энергий фотонов до 30 эВг для которой имелась возможность сравнения с экспериментальными спектрами, измеренными ранее для двух значений температуры (90 и 300 К). Описание приповерхностных потерь проводилось аналогично случаю приповерхностных потерь валентных дырок в рамках диффузионной модели с параметром длины диффузии остовных дырок Lc.

Спектр возбуждения (спектр квантового выхода) КрЛ рассчитывался по формуле;,

где /i(E) - полный коэффициент поглощения, R(E) - коэффициент отражения, (jlv(E) - парциальный коэффициент поглощения, обусловленный переходами из валентной зоны; /¿(.(Е) - парциальный коэффициент поглощения, обусловленный переходами из остовной зоны; f"(E) и fcs(E) - вероятности создания вторичной остовной дырки горячим фотоэлектроном, образующимся при поглощении фотона (с энергией Е) на переходе из валентной и остовной зоны соответственно. Спектры поглощения рассчитывались из спектров отражения по соотношениям Крамерса-Кронига. Полный спектр поглощения (коэффициент поглощения) разбивался на несколько "парциальных" спектров: Д = f-v + Цех + Не + где fiv(E) и Цс(Е) были введены выше; цех{Е)

Рис.4, а) Расчетные (1-3) и экспериментальные (Г-31) спектры возбуждения кросс-люминесценции для кристаллов СвС1 (1, Г), СэР (2, 2') и НЬГ (3, 3') при "оптимальных" значениях параметра длины диффузии остовных дырок и = ЮО (1), 50 (2), 30 А (3). Т - 300 К. б) Расчетные (1-3) и экспериментальные (1'-3') спектры возбуждения кросс-люминесценщш для кристаллов СзС! (1, 1'), СзБ1 (2, 2') и ШэГ (3, 3!) при "оптимальных" значениях параметра Ьс = 1000 (1), 300 (2), 50 А (3). Т = 90 К.

- парциальный коэффициент поглощения, соответствующий созданию катионных экситонов; /х,-„ (Е) - парциальный коэффициент поглощения, на переходах,из более глубоких внутренних оболочек.

Анализ результатов расчетов (рис.4) показал, что 1) в области Ни ~ Есд катионные экситоны по-видимому играют заметную роль в процессах возбуждения КрЛ, т.к. в результате их распада (автопопизашш) также образуются остовные дырки, дающие дополнительный вклад в КрЛ; 2) практически во асех случаях экспериментальные спектры имитируются лучшим образом при зпачении Ьс, отличном от нуля, причем величины Ьс имеют тот же порядок, что и для валентных дырок; 3) величина "оптимальной" Ьс уменьшается при повышении температуры. В предположении существования подвижности остовных дырок последнее утверждение означает более быструю локализацию остовных дырок

при повышении температуры. Такое изменение Ьс с температурой можно ожидать в случае, если для осуществления процесса локализации (автолокализации) остовной дырки требуется энергия активации.

Для кристаллов СвВг, С'.чС1, Сэр, 1ШГ и ВаР2 были проведены исследования температурной зависимости формы сисктров (ширин полос) КрЛ (рис.5,6). Было показано, что форма спектра КрЛ во всех исследованных кристаллах существенно зависит от температуры (наблюдается температурное уширение полос), однако почти во всех случаях зависимость от температуры ширин различных полос в спектре КрЛ какого-либо кристалла неодинакова.

Была рассмотрена гипотеза сосуществования в спектре КрЛ полос свечения, обусловленных переходами с участием свободных (узкие полосы) и локализованных (широкие полосы) остоввых дырок. Такое сосуществование возможно в том случае, если между этими состояниями существует активацпонный барьер, иначе свободная дырка очень быстро автолокализуется (за времена порядка Ю-12 - Ю-14 с - характерное время колебательной релаксации решетки), т.е. до того как может произойти излучательный переход с ее участием. На энергетической схеме дырочных состояний в кристалле в зависимости от конфигурационной координаты (рис.7а - для случая СзГ) автолокализация остовной дырки в результате релаксации решетки означает отщепление дырочного уровня от остовной зоны, причем между свободным и локализованным состояниями остовной дырки может быть потенциальный барьер. Однако прямых доказательств существования КрЛ переходов с участием свободных остовных дырок получено не было.

Таким образом, широкополосное свечение в спектрах КрЛ следует рассматривать как излучательный переход в "локальном оптическом центре", образующемся после релаксации решетки из локализовавшейся на катионе остовной дырки и ближайшего анионного окружения. В частности, в случае так называемой примесной КрЛ, когда осуществляется излучательный переход электрона валентной зоны на верхний заполненный пр-уровень примесного иона металла (например, в Сар2-Ва или БгГг-Ва), остовная дырка "автоматически" является локализованной на примесном ионе. Такой центр для случая кристалла СнГ в качестве примера (рис.7б) может быть представлен в виде эксимерно-го молекулярного иона (СзР)+, который имеет минимум потенциальной кривой (т.е. имеет связанное состояние) только в возбужденном состоянии С52+Р- и имеет отталкивающий (разлетный) потенциал в основном

8

Рис.5. Спектр кросс-люминесценции ВаГ2, измеренный при различных температурах. Энергия возбуждения 21.8 эВ. Спектры нормированы на максимум при 5.6 эВ.

Рис.6. Температурные зависимости ширин различных полос в спектре кросс-люминесценции BabV Точки - экспериментальные данные. Линии - расчетные кривые для значения параметра Tiuj — 38 мэВ (пунктир - для fiu — 18 мэВ).

Энергия фотонов, эВ

Е Е

Рис.7. Адиабатические потенциальные кривые для дырки в Сэр в зависимости от конфигурационной координаты (слева). Адиабатические потенциальные кривые для эксимерной молекулы (СзГ)+ (справа). (1/2)Ни - колебательная энергия при нулевой температуре. ДЕц -релаксационная энергия.

состоянии Сз+Р°. В таком представлении излучательный КрЛ переход выглядит как переход с переносом заряда: Ск2 < —» Сз+Г0. Общеизвестно, что большая ширина полосы свечения оптического центра в кристалле является характерной особенностью сильного электрон-фононного взаимодействия. Таким образом, температурное поведение спектров КрЛ было рассмотрено нами с использованием теории локального оптического центра в колеблющейся кристаллической решетке для случая сильного электрон-фононного взаимодействия.

Зависимость спектральной ширины линии излучения локального оптического центра от температуры при учете взаимодействия с колебаниями кристаллической решетки дается формулой:

Г(Т) = Тф)[еоЩНи>/2квТ)}1'2, (2)

где Г(0) - ширина линии при Т=0 К, ш - характеристическая фононная частота колебаний решетки, к в - постоянная Больцмана.

Наблюдаемые температурные зависимости ширин полос КрЛ 3.1 эВ в СгР, 6.0 эВ в СэВг, 5.1 эВ в С.чСЛ и 5.25 эВ в Ш:>Р довольно хорошо описываются формулой (2), если в качестве частот фононов взять частоты Лш = 24, 10, 16 и 39 мэВ, соответственно, которые близки

Таблица 2: Параметры, описывающие фононное уширепие полос кросс-люминесценции в кристаллах СэВг, СзС1, СзР, Г1ЬГ и ВаР2. Ни; о - де-баевская частота, Ншю - частота предельных оптических колебаний. Обозначения остальных параметров см. в тексте.

Кристалл СвВг СбО СвР 11ЬР ВаР2

Б, эВ 6.0 5.1 3.1 5.25 5.6(6.4)

Г(0), эВ 0.23 0.22 0.27 0.40 0.44(0.37)

Нш, мэВ 10 16 24 39 38

Пи!ю, мэВ 13.0 20.4 35.5 43

Ни)о, мэВ 12.0 16 24 28 30

к характеристическим частотам колебаний решетки соответствующего кристалла. Температурная зависимость ширины полосы примесной КрЛ в КЬР (обусловленной наличием ионов Се4") оказалась близкой к зависимости, наблюдаемой для полосы собственной КрЛ в ИЬР (а не в Сэр). Однако для других полос в спектрах КрЛ этих кристаллов шири-па полос почти не зависит от температуры (в исследованном диапазоне Т < 300 К). С другой стороны, для кристалла Ва1?2 температурные зависимости для трех полос КрЛ практически одинаковы во всем исследованном диапазоне (рис.6) и могут быть описаны формулой (2) со значением параметра Ни — 38 мэВ, который близок к характерным частотам колебании решетки кристалла ВаР2- Численные значения параметров, описывающих фононное уширение полос в спектрах КРЛ пяти основных бинарных кристаллов, сведены в таблице 2.

Таким образом, простая схема с одной конфигурационной координатой и электрон-фононное взаимодействие первого порядка с одной "характеристической" модой колебаний решетки дает вполне удовлетворительное описание температурного уширения полос КрЛ для кристалла, ВаР2. В случае щелочно-галоидных кристаллов, где различные полосы КрЛ имеют неодинаковую зависимость ширины полосы от температуры, необходимо привлечь более сложную схему оптического центра, учитывающую возможность взаимодействия с различными модами колебаний для переходов, соответствующих разным полосам КрЛ.

Были проведены исследования температурной и энергетической за-

10000

1000

со

со о о

а

с

и*

100

10

'Ал

CsF, Евозб=24 эВ

10

25

30

35

15 20

Время, не

Рис.8. Кривые затухания кросс-люминесценцшг С к Г при различных температурах. Энергия возбуждения 24 эВ. Показан также измеренный профиль импульса синхротронного излучения.

висимостей кинетики КрЛ при ВУФ возбуждении. Было показано, что неэкспоненциальность кинетики КрЛ наблюдается при всех энергиях возбуждения и температурах. Измерения, проведенные для большинства КрЛ кристаллов, показали, что форма и температурная зависимость кривых затухания для всех всех полос собственной КрЛ данного кристалла одинаковы. Это означает, что все полосы в спектре собственной КрЛ должны соответствовать одному и тому же начальному (излучательному) состоянию и различным конечным состояниям остовной дырки. Наиболее подробно была исследована кинетика КрЛ CsF (рис.8). Было обнаружено, что при ВУФ возбуждении наблюдается сильная и немонотонная зависимость кинетики затухания от температуры, причем максимальное среднее время затухания КрЛ получено для температуры около 150 К.

В ВУФ области спектра, когда поглощение происходит в тонком 10~в см) приповерхностном слое кристалла, может наблюдаться значительное тушение КрЛ либо в результате резонансной передачи энергии КрЛ перехода на неизлучающие поверхностные состояния, либо в результате миграции к поверхности остовпых дырок. В обоих случаях кинетика затухания становится неэкспоненциальной с начальной стадией более быстрого распада. В случае резонансной передачи энергии умень-

■_1

1

шение ширины полосы свечения KpJI должно приводить к: уменьшению тушения КрЛ (предполагается, что полосы КрЛ п поглощения поверхностными состояниями не совпадают по энергии), т.е. процесс резонансной передачи энергии к поверхностпъш состояниям может дать объяснение наблюдаемой корреляции между изменениями ширины спектра н кинетики затухания КрЛ в диапазоне температур 150-300 К.

Тем не менее, при охлаждении кристалла от 150 до 20 К, когда изменения спектра КрЛ незначительны, снова наблюдается усиление тушения КрЛ. Такое поведение тушения КрЛ можно ожидать в случае существования активационного барьера для автолокализации остовных дырок. Следствием такого предположения будет большая длина свободного пробега остовной дырки до автолокализации при низкой температуре, что приведет к увеличению приповерхностных потерь остовных дырок, т.е. к увеличению приповерхностного тушения КрЛ.

Таким образом, неэкспоненпиальность кинетики затухания КрЛ при ВУФ возбуждении обусловлена ее приповерхностным тушением. Причем как в случае резонапепой передачи энергии КрЛ перехода на пепз-лучающие поверхностные состояния, так и в случае миграции остовных дырок к поверхности степень тушения должна зависеть от глубины проникновения возбуждающего излучения-в кристалл d = 1/k, где k(E) - зависящий от энергии коэффициент поглощения. Действительно, при возбуждении в области энергий 19-30 эВ была обнаружена четкая корреляция между долей быстрой компоненты в кинетике затухания КрЛ BaF2 (т.е. степени тушения) и коэффициентом поглощения: степень тушения максимальна в области больших значений коэффициента поглощения.

Введение катионозамещающих ионов в бинарные КрЛ соединения позволяет варьировать в широких пределах свойства КрЛ-кристаллов, в частности, смещать порог возбуждения КрЛ, смещать и видоизменять спектр свечения КрЛ, подавлять нежелательные для практического применения (например, длительные) компоненты свечения, улучшать физические характеристики кристаллов: снижать гигроскопичность, повышать плотность и эффективный атомный номер, улучшать радиационную стойкость. В то же время, анализ характеристик КрЛ позволяет получать численные оценки энергетической зонной структуры исследуемых КрЛ-кристаллов с точностью, лучшей, чем обычно достигаемая методом фотоэлектронной спектроскопии.

Были исследованы, в основном, многокомпонентные фторидные со-

Рис.9. Спектры возбуждения кросс-люминесценции (1,3) и отражения (2,4) кристаллов 11Ь38сР8 (1,2) и КУУР5 (3,4). Т=300 К.

единения, синтезированные на основе бинарных КрЛ кристаллов ВаР2, КР и КЬР. В частности, было показано, что, в отличие от Вар2, в кристаллах ВаУгР® удается практически полностью подавить при 300 К длительную компоненту свечения. Измерения температурной зависимости интенсивности длительного свечения в ВаУгГз показали, что температурное тушение свечения автолокализованных экситонов (АЛЭ) в ВаУгРя происходит при значительно более низких температурах, чем в ВаГг, и при 300 К свечение АЛЭ в ВаУгР8 практически полностью потушено.

Сложные фториды, синтезированные на основе КР, обладают спектром КрЛ, практически полностью расположенным в ВУФ области. В частности, кристалл К?^Рз имеет самый "жесткий" коротковолновый край спектра КрЛ среди всех известных КрЛ кристаллов (рис.3). При этом в отличие от чистого КР, у которого при 300 К КрЛ практически полностью потушена, в сложных фторидах калия, в которые введены ионы металлов с глубоко лежащими уровнями энергии верхних заполненных оболочек (например, У3+, 1л+), не наблюдается температурного тушения КрЛ вплоть до высоких температур: Были исследованы свойства КрЛ довольно большого ряда сложных фторидов па основе КР: КМ^з, К2УР5, КУР4, КЬиР4, К1лУР5, К1Л1д1Р5, К2Ь1СаР6, и КЬР: КЬУ2Р7 и Ш^сРе (рис.9).

Таблица 3: Параметры зонной структуры некоторых многокомпонентных кристаллов, обладающих кросслюминесценцией

Кристалл КМцГз К\Т4 КЬПЕ4 Т/Т •-« гтл пи I Г 5 КЫЬиЕй КЬ3ЗсЕ6

Е|, эВ 21.8 20.8 20.8 21.2 21.2 17.2

АЕГ, эБ 4.2 4.5 4.5 4.7 4.7 3.2

Е„е, эВ 9.3 9.0 9.0 9.1 9.1 5.9

Е„ эВ 12.5 11.8 11.8 12.1 12.1 11.3

Еь°, эВ 1.8 1.25 1.25 1.1 1.1 1.0

Е|, эВ 1.5 0.8 0.8 1.1 1.1 0.8

Измерения спектров КрЛ (и спектров возбуждения КрЛ) позволили получить "численные оценки параметров зонной структуры этих кристаллов, а именно: ширины валентной зоны ДЕ„ (ширина спектра КрЛ), энергетического расстояния между вершиной верхней остовной зоны и дном зоны проводимости Е^ (порог возбуждения КрЛ) п между вершинами верхней остовной п валентной зон Е,,с (высокоэнергетический край спектра КрЛ), ширины запрещенной зоны = - Е„с. Комбинируя данные измерений спектра возбуждения КрЛ и спектра отражения молено получить оценки энергий связи анионных Е£ и кати онных экситонов. Значения этих параметров, полученные для исследованных многокомпонентных кристаллов на основе КГ и ИЬЕ, приведены в таблице 3.

Была исследована также примесная КрЛ в кристаллах БгР^-Ва (0.11 мол.Уп) п СаЕз-Ва (0.1-1 мол.%) в области энергий фотонов 10-30 эВ. Как и в случае собственной КрЛ, критерием для идентификации примесной КрЛ является наличие порога возбуждения быстрой компоненты свечения в области края ионизации верхнего заполненного др-уровня примесного иона металла. Результаты измерений показали, что спектры возбуждения кратковременной люминесценции в БгЕг-Ва и СаЕг-Ва действительно имеют порог в области 1п/ ~ 18.5 эВ, соответствующей краю ионизации 5р-оболочки ионов Ва2+, что позволяет интерпретировать эту люминесценцию как примесную КрЛ, обусловленную излучательной рекомбинацией электронов валентной Е~(2р)-зоны с дырками на 5р-уровнях примесных ионов Ва2+, созданными

фотонами с Ьг/ > 18.5 эВ. По сравнению с собственной КрЛ в ВаР2 основное отличие примесной КрЛ в БгГз-Ва и СаГо-Ва заключается в том, что интенсивность примесной КрЛ резко падает при ЬV > 23 эВ в ЗгГуВа и 1\и > 29 эВ в СаГ2-Ва (что приводит к очень низкому квантозому выходу примесной КрЛ в этих соединениях при высокоэнергетическом возбуждении). Эффект резкого падения интенсивности примесной КрЛ связан с началом интенсивных межзонных переходов с верхней остовной зоны кристалла (Эг2+4р-зоны в БгР^ и Са2+Зр-зоны в СаГг), поглощение па которых не приводит к возникновению примесной КрЛ, поскольку образующиеся в верхней остовной зоне дырки "мгновенно" исчезают, претерпевая Оже-распад.

По результатам систематических исследований спектральных и кинетических свойств КрЛ была сформулирована уточненная модель процесса КрЛ.

• Не найдено проявлений КрЛ переходов с участием свободной остовной дырки. Это означает, что автолокализация остовной дырки происходит либо безбарьерно, либо барьер для авто локализации очень мал. В последнем случае для наблюдения таких переходов необходимы очень низкие температуры, не достигнутые для тех кристаллов, для которых проводились соответствующие измерения.

• При низких температурах как особенности в спектрах возбуждения КрЛ, так и температурная зависимость кинетики затухания КрЛ находят вполне адекватное' объяснение в рамках модели существования активационного барьера для автолокализации остовной дырки, поскольку в случае существования барьера при низкой температуре дырка будет иметь большую длину свободного пробега до автолокализации, т.е. большую подвижность.

• Не обнаружена собственная КрЛ с участием различных локализованных состояний остовной дырки. Во всех изученных кристаллах излучательное дырочное состояние является одинаковым для всех полос собственной КрЛ, а различным полосам КрЛ должны соответствовать переходы остовной дырки в различные конечные состояния.

• Температурная зависимость спектральной ширины отдельных полос в спектрах КрЛ достаточно хорошо описывается в рамках

модели локального оптического центра в колеблющейся решетке для случая сильного электрон-фононного взаимодействия, причем частота фононов, ответственных за температурное ущирение, близка к характерным частотам колебаний решетки соответствующего кристалла.

в Неэксноненциальность затухания КрЛ при ВУФ возбуждении молено свести к проявлению различных механизмов тушения КрЛ, а именно-» приповерхностного тушения в результате резонансной передачи энергии КрЛ перехода и (или) миграции остовной дырки к неизлучающим поверхностным состояниям.

Таким образом, широкополосное свечение в спектрах КрЛ следует рассматривать как излучательный переход в "локальном оптическом центре", образующемся после релакеащш решетки из локализовавшейся на катионе остовной дырки и ближайшего анионного окружения.

В третьей главе представлены результаты исследований особенностей размножения электронных возбуждений (РЭВ) в большом числе широкозонных (в основном, ионных) кристаллов: щелочно-галопдных кристаллах (ЩГК), щелочно-земельных фторидах (ЩЗФ), фторидах редкоземельных (РЗ) элементов, а также в некоторых кислородсодержащих соединениях. Были исследованы спектры возбуждения собственной и примесной люминесценции кристаллов ХаВг, КВг и СэВг в области эпергнй до 30 эВ с целью анализа первичных процессов РЭВ в ЩГК и роли катионных электронных возбуждений в процессах РЭВ. Для кристаллов НаВг энергия возбуждения катионов Есд лежит при ки > 33 эВ, что позволяет исследовать процессы РЭВ для анионных электронных возбуждений "в чистом виде" в диапазоне энергий до 4Ед. В КВг электронные возбуждения, затрагивающие Зр6-оболочку К+ начинают создаваться при эпергиях фотонов 1ш > 20 эВ, расположенных выше первого порога РЭВ. Для СзВг значение Ес ~ 14 эВ, что совпадает с порогом РЭВ для этого кристалла, т.е. в СяВг процессы РЭВ усложнены созданием катионных электронных возбуждений уже на первом пороге РЭВ. Результаты исследований показали, что роль катионных электронных возбуждений сводится как к "подавлению" процессов РЭВ в области прямого создания катионных возбуждений, так и к появлению дополнительного канала для РЭВ при /ш > Есд + Еех (Еех - энергия прямого оптического создания анионного экситона).

С целью изучения особенностей процессов РЭВ в кристаллах ЩЗФ были исследованы спектры возбуждения люминесценции автолокали-зованных экситонов (АЛЭ) и примесных центров в СаРг, БгРг и ВаРг, ттеактивитюванных и активированных РЗ ионами. Упор пртт этом был сделан на разработку и использование ряда методов разделения различных механизмов РЭВ. В кристалле Сар2-Еи3+ благодаря специфическому захватному механизм}' возбуждения свечения Еп^ удалось разделить пороги экситонного и электронно-дырочного механизмов РЭВ, поскольку Еи2+ возбуждается только при генерации разделенных электронов и дырок (Ни > Ед), а создание экситонов не может приводить к возбуждению свечения Еиг+. Оказалось, что порог создания вторичных электронно-дырочных пар расположен в СаР2 на ~ 2 эВ выше по энергии, чем порог создания вторичных экситонов.

Для кристаллов СаР2 и БгР? были исследованы отличия спектров возбуждения синглетной и триплетной составляющих люминесценции АЛЭ. В этих кристаллах наблюдается значительное спектральное перекрытие этих составляющих, поэтому для подобных измерений была использована техника измерений с временным разрешением, поскольку времена затухания люминесценции для двух компонент экептонной люминесценции существенно отличаются: г ~ 10 не для синглетных АЛЭ и г ~ 10 мке для триплетных АЛЭ. Оказалось, что порог возбуждения длительной (триплетной) компоненты люминесценции АЛЭ в Сар2 и ЭгРз расположен при меньших энергиях фотонов (на 0.5-0.6 эВ), чем для быстрой (синглетной) компоненты. Приблизительно на такую же величину отличаются и пороги создания вторичных триплетных и синглетных АЛЭ.

В кристаллах ВаР2 область начала процессов РЭВ при к и ~ 2Ед ~ 21 эВ налагается на область переходов с возбуждением верхней остов-ной (катионной) Ва2+(5р)-зоны: Есд « 18 эВ. Поэтому, как и в случае кристаллов СзВг, процессы РЭВ в ВаР2 в этой области оказываются подавленными. Таким образом, особенности процессов РЭВ в кристаллах ЩЗФ и ЩГК очень схожи.

Были проведены также количественные исследования функций возбуждения люминесценции в области 5-25 эВ для более чем 10 практически важных люминофоров на основе кислородсодержащих соединений и процессов РЭВ в этих системах. Результаты исследований показали, что для многих из них в этой области достигается эффект фотопного умножения г] > 1, т.е. создание одним фотоном ВУФ радиации более

одного фотона видимой люминесценции. Для Y2O3-EU, Z^SiO^Mn и Zn-GeOj-Mn при hv > 20 эВ получена фотолюминесценция с квантовым выходом ц > 2. При увеличении энергии фотонов от 2Ед до 4ЕЯ квантовый выход свечения возрастал в три раза, т.е. вторичные электронные возбуждения создавались как горячими фотоэлектронами, так и горячими фотодырками. Для Y2O3, Zn^SiO^ Zn2Ge04 и Саз(Р04)г показано, что вблизи первого порога. РЭВ горячие носители тока создают вторичные экситоны, дающие при 90 К свою характерную люминесценцию, а при 300 К возбуждающие примесные центры, т.е. эффект фотонного умножения в этих системах связан с созданием горячими фотоносителями как вторичных электронно-дырочных пар, так и вторичных зкеитонов.

,С целью изучения особенностей процессов РЭВ и уточнения величины Е„ в SÎO2 для кристаллического а-кварца в области энергий фотонов 5-25 эВ были исследованы спектры возбуждения люминесценции, обусловленной свечением АЛЭ, свечением прпмесных центров меди п свечением собственных дефектов Si02, наведенных нейтронным облучением (дозой до 8.5 х 1019 н/см2). Оказалось, что в области hv ~ 20 эВ наблюдается резкий рост выхода свечения АЛЭ в Si02: при hv = 25 эВ достигается почти десятикратное увеличение выхода по сравнению с hv — 8.5-17 эВ. Область hv > 20 эВ соответствует значению hv ~ Ед + hvth (Ед ~ 11.5 эВ, hv^, ~ 8.5 эВ - порог возбуждения свечения АЛЭ), при котором становятся энергетически возможны процессы РЭВ. Таким образом, процессы РЭВ обуславливают "неожиданно" высокий выход рентгепо- и катодолюминесценции АЛЭ, наблюдаемый в Si02 (энергетический выход ~ 20%), по сравнению с низким квантовым выходом (0.01-0.05%) фотолюминесценции АЛЭ Si02.

Отличительной особенностью кристаллов фторидов редкоземельных (РЗ) элементов является возможность введения в них других РЗ ионов практически в любых концентрациях, что позволяет исследовать люминесцентные свойства таких материалов для широкого ряда концентраций примесных РЗ ионов. С целью изучения особенностей процессов РЭВ во фторидах РЗ элементов были исследованы спектры возбуждения люминесценции кристаллов ЬаРз, активированных Еи3+, Yb3+, Nd3+ и Рг3+ (в различных концентрациях), а также неактивированных трифторидов всех РЗ ионов (за исключением Рт3+). Оказалось, что в области межзонных переходов F~(2p) —> зона проводимости (hv > 11 эВ) свечение примесных РЗ ионов в кристаллах LaF3-RE3+ (RE =

РЗ элемент) возбуждается с малой эффективностью. Однако при hv > 17-18 эВ, что значительно меньше величины 2Е„ для LaF3, наблюдается резкий рост выхода свечения ЛЕ3+-центров.

Поскольку концентрация примесных РЗ ионов в исследуемых кристаллах LaF3 была достаточно велика, рост выхода активаторпого свечения в области 17-18 эВ был связан с ударным механизмом размножения электронных возбуждений, т.е. с ударным возбуждением центров свечения быстрыми фотоэлектронами. Наблюдаемая пороговая энергия роста выхода свечения RE3+-hohob хорошо согласуется с "теоретическим" порогом ударного механизма размножения Ед -+■ /гг/о {¡гщ -энергия внутрицентрового возбуждения свечения РЗ иона). Исследования концентрационной зависимости спектров возбуждения люминесценции Рг3+ в LaF3-Pr0+ в широком диапазоне концентраций Рг3+: от 0.1 до 100% (т.е. до PrFj) подтвердили наличие ударного возбуждения примесного свечения в этих кристаллах, поскольку они показали характерное для ударного механизма размножения смещение в область более низких энергий порога роста выхода свечения Рг3+-центров при увеличении концентрации Рг3+.

В кристаллах CeF3 свечение ионов Се:1+ (полоса с максимумом около 4 эВ, обусловленная излучательными переходами 5d —> 4/ в ионе Се3+), аналогично случаю активированных кристаллов ЬаЕз, возбуждается с низкой эффективностью в области межзонных переходов из валентной Г~(2р)-зоны в зону проводимости, однако, при hv > 17 эВ (рис.10) наблюдается рост выхода свечения (уже собственного), который следует связать с ударным возбуждением быстрыми фотоэлектронами центров свечения, являющихся в данном случае ионами основного вещества Се3+. Для других РЗ фторидов аналогичный эффект резкого роста выхода свечения РЗ ионов наблюдается в области hv > 15-20 эВ, соответствующей пороговой энергии ударного возбуждения примесного свечения при hvth — Ед + hvо, где Ъ,щ - энергия прямого оптического возбуждения свечения РЗ иона, Ед ~ 10-11 эВ).

В четвертой главе представлены результаты исследований люминесцентных свойств РЗ ионов в различных фторидных матрицах, причем основное внимание было уделено исследованиям РЗ ионов, обладающих быстрым 5d - 4f свечением, а также РЗ ионов, излучающих в ВУФ области спектра. Были исследованы спектры люминесценции всех трифторидов РЗ элементов (за исключением PmF3) в спектраль-

ной области 120-520 ям при возбуждении "белым" рентгеновским СИ. В отличие от CeF3, обладающего одной широкой полосой свечения (в случае бездефектного кристалла), в спектрах люминесценции фторидов практически всех других РЗ элементов наблюдаются несколько значительно более узких линий, обусловленных как разрешенными межконфигурационными 5d - 4f переходами (наносекундная люминесценция; наблюдается не во всех РЗ ионах), так и запрещенными внутриконфп-гурационными 4f - 4f переходами (длительная люминесценция, наблюдается практически во всех РЗ ионах).

Для трех трпфторидов РЗ элементов (NdF3, ErF3, TmF3) была зарегистрирована наносекундная ВУФ люминесценция в области спектра 150-180 нм. Для NdF3 кроме полосы быстрой ВУФ люминесценции наблюдаются еще две полосы быстрой УФ люминесценции. Эти три полосы обусловлены переходами с нижайшего уровня возбужденной 4f25d конфигурации на различные уровни: 4/15/2,13/2,11/2,9/2 (173 нм), 42,7/2,5/2,3/2 (217 Нм), 4Gn/2,9/2,7/2,5/2 (247 Нм) ОСНОВНОЙ 4/3 КОНфИГу-рацпп. Времена затухания для этих полос одинаковы и меньше, чем 1 не. Времена затухания для полос ВУФ люминесценции ErF3 и TmF3 также лежат в наносекундном диапазоне, п, следовательно, эти полосы следует приписать разрешенным интерконфигурационным переходам с нижайшего уровня возбужденной конфигурации 4f'"15d на различные уровни в районе основного состояния конфигурации 4Р.

Учитывая практическую важность кристалла CeF3, были проведены подробные исследования спектрально-кинетических свойств его люминесценции. Как показали наши измерения с временным разрешением, в спектре возбуждения люминесценции CeF3 (рис.10) в области энергий, значительно превышающих порог фундаментального поглощения CeF3, а именно, при hv > 17 эВ появляется значительный вклад более короткой компоненты распада, т.е. кинетика затухания люминесценции становится существенно неэкспоненгшальной (рис.11), что указывает на наличие тушения люминесценции CeF3. Как уже указывалось, энергия фотонов ~ 17 эВ соответствует пороговой энергии ударного возбуждения ионов Се3+ быстрыми фотоэлектронами. Как один из видов размножения, этот процесс сопровождается значительным увеличением локальной плотности электронных возбуждений. Таким образом, можно ожидать, что эффект тушения, обусловленный безызлучатель-ной передачей энергии от возбужденных ионов (Се3+)* близлежащим электронным возбуждениям, создаваемым при поглощении одного и

Энергия фотонов, эВ

Рис.10. Спектры возбуждения "интегральной" люминесценции (1) и быстрой компоненты люминесценции (2) Сер3 при 300 К.

100000 -

40 60

Время, не

Рис.11. Кривые затухания "интегральной" люминесценции СеРз при энергии возбуждения 10.5 эВ (1) и 18.5 эВ (2); Т = 300 К.

того же фотона, может проявиться уже на первом пороге размножения при Ки > 17 эВ.

Для выделения этого механизма тушения на первом пороге размножения были проведены исследования температурной зависимости тушения (кинетики затухания) люминесценции СеРз. В области за. краем фундаментального поглощения СеР:! (Ь.и > 10 эВ) начинает сказываться тушение, обусловленное передачей энергии приповерхностным тушащим центрам (приповерхностное тушение). Однако, степень тушения при возбуждении фотонами с ки < 17 эВ существенно меньше, чем при возбуждении фотонами с ки > 17 эВ. Появление дополнительного канала тушения при /гг/ > 17 эВ по сравнению с ки < 17 эВ подтвердили температурные зависимости кинетики для этих двух областей возбуждения, которые оказались прямо противоположными. Когда доминирует приповерхностное тушение, с ростом температуры усиливается диффузия электронных возбуждений к тушащим приповерхностным центрам, т.е. тушение увеличивается. При 1и> > 17 эВ более высокая подвижность электронных возбуждений при повышении температуры означает увеличение среднего расстояния между ионом (Се3+)* и вторичными электронными возбуждениями, что приводит к ослаблению тушения.

Среди всех трехкратно ионизованных ионов РЗ элементов ВУФ люминесценция была обнаружена только для трех из них, а именно: ]Мс13+, Ег3+ и Тт3+. Причем, поскольку эта люминесценция соответствует дшюльпо разрешенным переходам Ы —* 4/, времена затухания ВУФ люминесценции лежат в наносекундном диапазоне. Тем не менее, во многих случаях кинетика люминесценции имеет сложпую временную зависимость со значительным вкладом медленной компоненты свечения. С целью изучения природы сложной кинетики ВУФ люминесценции РЗ ионов были исследованы спектральные и временные свойства люминесценции Ег3+ и Тт3+ в нескольких фторидных матрицах.

Люминесценция Ш3+ была изучена в трех фторидных матрицах: ШТ4) УР3 и М<1Гз в широком диапазоне энергий возбуждения и ири различных температурах. Оказалось, что кинетика затухания люминесценции, обусловленной переходами 5с/ —> 4/ а Ис13+ (рис.12), очень быстрая в ШРз при любой энергии возбуждения, как это уже указывалось ранее (г ~ 1 не). В кристаллах УРз-Щ и ЫУР-гШ кинетика одноэксиоденциальна (т ~ 11 и 23 не соответственно) при возбуждении в области прямого 4/ —+ поглощения, а также сразу за краем фунда-

Время, не

Рис.12..Кривые затухания 5d —> 4/ люминесценции Nd3+ в NdF3, YFj-Nd3+" и LiYF4-Nd3+ при внутрицентровом возбуждении (7.8 эВ) и возбуждении в области далеко за краем собственного поглощения матрицы (30 эВ); Т = 300 К.

ментального поглощения матрицы. При высокоэнергетическом возбуждении люминесценция Nd3+ испытывает тушение в YF3-Nd(0.5%), а в LiYF4-Nd(1.5%) в кинетике люминесценции Nd3+ наблюдается стадия разгорания с эффективным временем г ~ 15 не при 300 К. Пороговая энергия фотонов для появления разгорания в кинетике люминесценции Nd3+ в LiYF'4-Nd составляет ~ 15 эВ. Эффективное время разгорания уменьшается с ростом температуры, а при охлаждении ниже' 200 К стадия разгорания исчезает. Разгорание исчезает также при увеличении концентрации ионов Nd3+.

Очень быстрый распад (и низкий квантовый выход) для 5d —» 4/ люминесценции Nd3+ в NdF3 объясняется концентрационным тушени-

ем, поскольку спектр 5о? —> 4/ переходов перекрывается со спектром 4/ —> 4/ поглощения Кс13+. Механизм тушения люминесценции в \Т'з-Кс1 обусловлен взаимодействием возбужденных ионов (№13+)* со вторичными электронными возбуждениями, созданными в кристалле в результате поглощения одного высокоэнергетпческого фотона (аналогично случаю СеГз). Наличие стадии разгорания в кинетике Ы —► 4/ люминесценции №13+ в Тл У р4-?\ч1 означает, что существует запаздывание в передаче энергии от .матрицы к центру свечении, которая, очевидно, осуществляется по рекомбинацпонному механизму. Этот механизм предполагает, что один из носителей (например, дырка) вначале захватывается примесным попом, а затем его партнер (электрон) рекомби-нирует с дыркой на ионе, переводя ион в возбужденное состояние.

Механизм запаздывания был интерпретирован как результат конкуренции между автолокализацией дырки и захватом дырки центром свечения. Если автолокализацпя дырки происходит раньше, чем захват на центр свеченпя, процесс рекомбинации носителей на центре свечения будет задержанным, но только в случае, если первым на центре свечения захватывается электрон, после чего следует рекомбинация дырки на центре. Задержка будет связана с термически активируемой диффузией автолокализованных дырок к центрам свечения. При повышении температуры увеличение подвижности автолокализованных дырок будет приводить к укорочению задержки, т.е. к уменьшению эффективного времени разгорания. При охлаждении, когда автолокалнзованные дырки становятся стабильными (неподвижными), рекомбинационный механизм этого тина становится невозможным, и реализуется только рекомбинационный процесс с обратным порядком захвата носителей на центре свечения, при котором не происходит задержки в передаче энергии. При высоких концентрациях примесных ионов практически все создаваемые дырки будут захватываться на центрах свечения до автолокализации, и задержка в передаче энергии наблюдаться не будет.

Исследования с временным разрешением БУФ люминесценции ионов Ег3+ и Тт3+ были выполнены в нескольких фторидных матрицах: ЕгРз, ЗгЕ2-Ег(0.5%), 1лУЕ4-Ег(1%), ВаУ2Е8-Ег(5%), ТтЕ3, 1лУР4-Тт(1%) и ВаУ2Е8-Тш(2%). Оказалось, что для большинства кристаллов, активированных как Ег3+, так и Тт3+, так же как и для ТшЕ3 наблюдаются два типа полос люминесценции в области 150 - 190 нм (рис.13): спектры состоят из трех полос быстрой люминесценции (с постоянной распада от нескольких не до десятков не для различных кристаллов) и одной по-

Длина волны, нм Длина волны, нм

Рис.13. Спектры люминесценции Ет:Р:Ь 8гГ2-Ег(0.5%), Ы\'Т4-Ег(1%)! ВаУ2Р8-Ег(5%), ТтРз, 1лУР4-Тт(1%) и ВаУ2Р8-Тт(2%); Т = 10 К; линии - "интегральный" снектр; точки - быстрая компонента; все спектры нормированы к своему максимуму.

лосы медленной люминесценции (с постоянной распада в микросекундном диапазоне). Однако формы спектров возбуждения как медленной, так и быстрой компонент люминесценции Ег3+ и Тт"*+ совпадают. В кристаллах ЗгР2-Ег3+ наблюдается только медленное свечение, тогда как в ЕгРз - все наблюдаемые полосы ВУФ люминесценции - быстрые.

Для объяснения сложных эмиссионных свойств исследованных кристаллов была прецложена модель, основанная на специфической струк-

туре схемы энергетических уровней ионов Ег3+ и Тш^ в различных матрицах. В том случае, если нижний уровень конфигурации 4/п~15<^ расположен выше по энергии, чем ближайший возбужденный уровень конфигурации 4/", и зазор между ними достаточно велик, будут наблюдаться либо только разрешенные (быстрые) 5с? —» 4/ излучательные переходы (ЕгРз), либо и быстрые Ьй —» 4/, и медленные 4/ —4/ переходы. В последнем случае (реализующемся в большинстве кристаллов) возбуждешшй 4/ уровень заселяется в результате передачи энергии с 5й уровня. Если энергетический зазор между этими и 4/ уровнями мал, скорость многофояонной релаксации может превысить вероятность излучательного распада 5й уровня. Тогда будет наблюдаться только медленная компонента люминесценции, обусловленная переходами с 4/ уровня (ЗгРг-Ег).

В пятой главе исследуется возможность использования СИ для исследования механизмов дефектообразования в твердых телах в сочетании с высокочувствительными люминесцентными методиками детектирования дефектов, в которых за меру числа дефектов принимается интенсивность их фото- пли термостимулированной люминесценции. Использование СИ позволяет перестраивать в широких пределах энергию фотонов при облучении, чем обеспечивается возможность исследований при селективном создании различных электронных возбуждений (анионных и катионных эксптонов, первичных и вторичных экситонов и электронно-дыротгаых пар и др.), выявляя конкретные механизмы образования структурных дефектов в кристаллах.

С использованием метода фотостимулированной люминесценции были проведены исследования механизма образования Рг-центров в самом широкощелевом и сравнительно мало изученном ионном кристалле ТлГ. Были впервые проведены измерения спектра создания дефектов (Рг-центров) СИ (зависимости числа дефектов, создаваемых в кристалле равным числом фотонов различной энергии, от энергии фотопов) в области 10-25 эВ. За меру числа создаваемых при облучении Рг-центров принималась интенсивность их фотостимулироваппой люминесценции при возбуждении фотонами с энергией 18.45 эВ, соответствующей максимуму эффективности возбуждения люминесценции этих центров в области фундаментального поглощения 1ЛР. Результаты измерений показали, что Рг-центры в 1лР эффективно создаются при облучении фотонами в области межзонных переходов, однако в области экситонной

Рис.14. Термостимулированная люминесценция кристаллов CsBr-Tl+ (1) и CsBr (2,3), облученных фотонами 13.2 эВ при 100 К (1,2) и 185 К (3). Скорость нагрева кристаллов 10 К/мин.

полосы поглощения создания F'¿-центров не происходит. Среди различных механизмов распада АЛЭ с рождением френкелевских дефектов предлагался так называемый диссоциативный механизм, в соответствии с которым при наличии у АЛЭ достаточной энергии можно ожидать возможность распада одного АЛЭ с рождением F'2-центра и двух Н-центров, что невозможно при осуществлении трансляционного механизма создания дефектов. Измерения убедительно показали, что Рг-центры в LiF не образуются при распаде одиночных экситонов, что согласуется с механизмом распада АЛЭ с рождением F,H-napbi в результате трансляционного смещения дырочной компоненты АЛЭ.

Была также разработана методика исследования механизмов образования дефектов в кристаллах при облучении СИ методом термоакти-ванионной спектроскопии. С использованием разработанной методики была исследована возможность безызлучательного распада катионных экситонов с рождением катионных дефектов в кристаллах CsBr. После облучения кристаллов CsBr при 100 и 185 К равными дозами фотонов 13.2 эВ, селективно создающими катнонные экситоны, при последующем нагреве наблюдался пик ТСЛ 265 К (рис.14), который соотвстству-

ет прыжковой диффузии У/-центров (катионных вакансий, захвативших дырки е4 ). Этот результат был интерпретирован как проявление распада катионных экситонов с рождением катионных дефектов. При распаде катионного экситона может происходить либо прямое рождение пары: г^-центр, междоузельпый атом щелочного металла г?, либо рождение пары: катионпая вакансия v~, междоузельпый ион щелочного металла г*, с последующим захватом дырки е+ катионной вакансией ь~. Эффективность создания пика TCJI 265 К увеличивается при облучении при более высокой температуре (185 К), поскольку в ЩГК процесс разделения пары катионных френкелевских дефектов требует наличия тепловых флуктуации и становится эффективным лишь при достаточно высокой теъщературе.

Проведенные исследования механизмов образования, радиационных дефектов в ряде широкозонных кристаллов показали, что применение СИ в сочетании с высокочувствительными люминесцентными методиками детектирования может стать очень полезным инструментом исследований механизмов дефектообразования в твердых телах.

В Заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. Создана аппаратура для спектрально-кинетических исследований люминесценции твердых тел в пучках синхротрошюго излучения с использованием методики разрешенной во времени спектроскопии.

2. Всесторонне изучен новый тип быстрой люминесценции ионных кристаллов - кросс-люминесценция, связанный с излучательной рекомбинацией электронов валентной зоны с дырками в верхней остовной зоне. В спектрах возбуждения этого нового типа люминесценции обнаружен порог в области края ионизации верхней остовной зоны, что позволило предложить ее модель и идентифицировать ее существование в шести основных бинарных и большом числе многокомпонентных кристаллов. Показано, что кросс-люминесценцию следует рассматривать как локальный процесс в оптическом центре, образующемся вокруг автолокализовавшей-ся остовной дырки после релаксации решетки, причем различным

полосам в спектре кросс-люминесценщш соответствуют переходы пз одного и того же начального в различные конечные состояния. Температурное упшрение нолос в спектрах кросс-люминесценции интерпретировано в рамках модели локального оптического центра в колеблющейся кристаллической решетке. Показано, что при ВУФ возбуждении на спектральные и временные свойства кросс-люминесценции существенное влияние оказывают приповерхностные эффекты.

3. Систематически изучены особенности процессов размножения электронных возбуждений в большой совокупности широкозонных кристаллов и роль этих процессов в передаче энергии на центры свечения. В частности, впервые показано, что в кристаллах редкоземельных фторидов ударный механизм размножения является доминирующим процессом передачи энергии от матрицы к центрам свечения и он же в значительной мере формирует сложную кинетику затухания быстрой люминесценции в этих кристаллах.

4. Изучена быстрая УФ и ВУФ люминесценции редкоземельных ионов (Се3+, Рг3+, М3+, Ег3+, Тш3 н) во фторидных матрицах. Механизм задержанной передачи энергии на центры свечения, наблюдаемый в ряде фторидных кристаллов, активированных редкоземельными ионами, интерпретирован как результат конкуренции между захватом дырки центром свечения и ее автолокализацпей. В спектрах ВУФ люминесценции ионов Ег3+ и Тт3+ обнаружено сосуществование полос быстрого и медленного свечения, природа которых была интерпретирована на основании предложенной схемы структуры энергетических уровней излучающих состояний указанных ионов.

5. Впервые с использованием спнхротронного излучения исследована энергетическая зависимость дефектообразования (в диапазоне 10-25 эВ) в ряде широкозонных кристаллов. Показано отсутствие распада одиночных экситонов с рождением Ег-центров (ГАЕ). Продемонстрирована возможность распада катнонных экситонов с рождением катионных дефектов (СвВг).

Основные результаты диссертации опубликованы в работах

[1] Ю.М.Александров, В.Н.Колобанов, В.Н.Махов, Р.В.Федорчук, М.Н.Якпменко, "Монохроматор нормального падения для работы с вакуумным ультрафиолетовым излучением синхротрона ФИЛИ на 680 МэВ в области длин волн 400-2500 А", Препринт ФИАН N 164, 1979, 12 с.

[2] Ю.М.Александров, М.И.Благов, В.Н.Махов, С.С.Молчанов, В.А.Мурашова, Г.С.Пащепко, Т.И.Сырейщикова, Р.В.Федорчук, М.Н.Якименко, "Ускоритель ФИАН С-60 - источник синхротрон-ного излучения", Преприпт ФИАН N 168, 1980, 53 с.

[3] Ю.М.Александров, В.Н.Колобанов, В.Н.Махов, Т.И. Сырешцико-ва, М.Н. Якименко, "Установка для измерения временных характеристик люминесценции в наносекундном диапазоне", ЖПС, т.36, в.6 (1982) 941-947.

[4] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н. Якименко, "Использование ФЭУ-71 в режиме счета фотонов для исследования временных процессов в наносекундном диапазоне", ПТЭ, N 1 (1982) 168-169.

[5] Ю.М.Александров, Е.А.Васильчепко, Н.Е.Лущик, Ч.Б.Лущик, В.Н. Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н.Якименко "Распад анионных и катионных экситонов с рождением анионных и катионпых дефектов в СзВг", ФТТ, т.24, в.З (1982) 740-746.

[6] Ю.М.Александров, С.Х.Батыгов, К.В.Глаголев, В.Н.Колобанов, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н.Якименко, "ВУФ спектры возбуждения люмипесцепции кристаллов СаРг, активированных редкоземельными элементами", ФТТ, т.24, в.4 (1982) 1172-1175.

[7] Ю.М.Александров, Ч.Б.Лущик, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н. Якименко, "Использование синхротронного излучения для исследования механизма образования р2~центров окраски в 1лР", ФТТ, т.24, в.6 (1982) 1696-1700.

[8] Ю.М.Александров, А.И.Кузнецов, Ч.Б.Лущнк, В.Н.Махов, И.А.Мерилоо, Т.И.Савихина, Т.И.Сырейщикова, М.Н.Якименко "Спектры возбуждения люминесценщш кислородосодержащих соединений синхротронным излучением (5-25 эВ)", Труды ИФ АН ЭССР, т.53 (1982) 7-30.

[9] В.Н.Махов, "Спектроскопия центров окраски в 1лР", Сб. докл. Всесоюзного совещания по использованию синхротронного излучения СИ-82, Новосибирск, 27-29 июля 1982 г., с.347-351.

[10] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н. Якименко, "Автоматизированная установка для спектроскопических исследований в пучке синхротронного излучения", Труды ФИ АН, т.135 (1983) 117-121.

[11] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, П.А.Родный, М.Н. Якименко "Собственная люминесценция ВаРг при импульс-пом возбуждении синхротронным излучением", ФТТ, т.26, в.9 (1984) 2865 - 2867.

[12] Ю.М.Александров, К.В.Глаголев, В.Н.Махов, С.Б.Миров, Т.И.Сырейщикова, М.Н.Якименко, "Оптические свойства в ВУФ области спектра и механизмы образования центров окраски в 1лР", ЖПС, т.40, в.2 (1984) 244-249.

[13] Ю.М.Александров, Н.Е.Лущик, Ч.Б.Лущнк, В.Н.Махов, Т.И. Сы-рейщикова, М.Н.Якименко "Спектры возбуждения собственной н примесной люминесценции КаВг, КВг и СйВг синхротронным излучением 5-30 эВ", Труды ИФ АН ЭССР, т.55 (1984) 72-105.

[14] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н. Якименко " Собственная люминесценция кристаллов типа флюорита при импульсном возбуждении синхротронным излучением", Труды VI Всесоюзного совещания по использованию синхротронного излучения, Новосибирск, 1984, с.309-311.

[15] Ю.М.Александров, Ч.Б.Лущнк, В.Н.Махов, М.Н. Якименко "Применение синхротронного излучения для исследования люминесценции широкощелевых ионных кристаллов", Изв. АН СССР, сер. физ., т.49, N 10 (1985) 2039 - 2043.

[16] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, П.А.Родкый, Т.И.Сырейтцикова, М.Н. Якименко, "Собственная люминесценции фторидов стронция и кальция при импульсном возбуждении синхротрошгым излучением", ФТТ, т.28, в.9 (1986) 2853-2855.

[17] Ю.М.Александров, И.Л.Куусмапн, П.Х.Либлик, Ч.Б.Лушик, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н.Якименко "Излуча,тельные переходы между анионной и катиоютой валентными зонами в кристаллах CsBr", ФТТ, т.29, в.4 (1987) 1026-1029.

[18] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, М.Н.Якименко, "Ударное возбуждение примесных центров в кристаллах ЕаРз, активированных редкоземельными элементами", ФТТ, т.29, в.6 (1987) 1896-1898.

[19] Yu.M.Aleksandrov, V.N.Makhov, T.I.Syrejshchikova and M.N. Yakimenko "Radiative transitions between anion and cation valence bands in CsBr and CsCl crystals", Nucl. Instr. and Meth. A261, N 1/2 (1987) 153-155.

[20] Yu.M.Aleksandrov, V.N.Makhov, T.I.Syrejshchikova and M.N. Yakimenko, "Exciton and electron-hole mechanisms for electronic -excitation multiplication in alkaline earth fluoride crystals", Nucl. Instr. and Meth. A261 N 1/2 (1987) 158-160.

[21] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, М.Н.Якименко, "Термостимули-рованная люминесценция ионных кристаллов, облученных син-хротронным излучением 5-30 эВ, в диапазоне температур 100-400 К", Препринт ФИАН N 186, 1987, 15 с.

[22] Ю.М.Александров, М.И.Благов, А.А.Комар, В.Н.Махов, С.С. Молчанов, В.А.Мурашова, Г.С.Пащенко, Р.В.Федорчук, Т.И. Сы-рейщикова, К.Н.Шорин, М.Н.Якименко, "Ускоритель электронов С-60 ФИАН - специализированный источник синхротронного излучения", Препринт ФИАН N 71, 1988, 70 с.

[23] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Н.М.Хайдуков, М.Н.Якименко, " Спектры возбуждения кросс-люминесценции во фторидах щелочных металлов", ФТТ, т.31, в.9 (1989) 235-238.

[24] Yu.M.Aleksandrov, V.M.Vishnjakov, V.N.Makhov, IC.K.Sidorin, A.N.Trukhin and M.N.Yakimenko, "Electronic properties of

crystalline quartz excited by photons in the 5-25 eV range", Nucl. Instr. and Meth. A282, N 2-3 (1989) 580-582.

[25] Yu.M.Aleksandrov, V.N.Makhov and M.N.Yakimenko, "Intrinsic and impurity luminescence of rare-earth trifluorides", Nucl. Instr. and Meth. A282, N 2-3 (1989) 597-598.

[26] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, К.К.Сидорин, М.Н.Якименко, "Люминесценция кристаллического кварца при возбуждении син-хротронным излучением 7-25 эВ", Краткие сообщения по физике ФИАН, N 5 (1989) 10-12.

[27] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, М.Н.Якименко "Спектры возбуждения люминесценции, обусловленной излучательными переходами между анионной и катионной валентными зонами в ионных кристаллах", Препринт ФИАН N 52, 1989, 17 с.

[28] В.Н.Махов, Н.М.Хайдуков, "Особенности кросс-люминесценции в кристаллах KYF4 и KLuF4", ФТТ, т.32, N 11 (1990) 3417-3419.

[29] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, Т.В.Уварова, М.Н. Якименко "Кросс-люминесценция в кристаллах BaYaFs", Краткие сообщения по физике ФИАН, N 3 (1990) 6-8.

[30] Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.В.Уварова, М.Н.Якименко, "Спектры возбуждения люминесценции монокристаллов LaF3, активированных Nd и Рг", Краткие сообщения по физике ФИАН, N 6 (1990) 33-35.

[31] V.N.Makhov, "Investigations of fast luminescence in ionic crystals under pulsed synchrotron radiation excitation at the S-60 electron synchrotron", Nucl. Instr. and Meth. A308, N 1,2 (1991) 187-189.

[32] Yu.M.Aleksandrov, I.L.Kuusmarm, V.N.Makhov, S.B.Mirov, T.V. Uvarova and M.N.Yakimenko "Intrinsic and impurity cross-luminescence in three-component barium-containing compounds", Nucl. Instr. and Meth. A308 N 1,2 (1991) 208-210.

[33] V.N.Makhov and N.M.Khaidukov, " Crossluminescence peculiarities of complex KF-based fluorides", Nucl. Instr. and Meth. A308 N 1-2 (1991) 205-207.

[34] I.A.Kamenskikh, M.A.MacDonald, V.N.Makhov, V.V.Mikhailin, I.H. Munro and M.A.Terekhin "Dependence of crossluminescence kinetics on the energy of excitation", in: Synchrotron Radiation: Appendix to the Daresbury Annual Report 1991/1992, p.35.

[35] Yu.M.Alclcsandrov, V.N.Makhov and M.N.Yakimenko "Application of the pulsed synchrotron radiation for investigation of the fast crystalline scintillators", Rev. Sci. Instr. 63 N 1 (1992) 1466-1468.

[36] V.N. Makhov "Time-resolved luminescence studies of fast scintillators using synchrotron radiation", Proc. "Crystal 2000" Int. Workshop on Heavy Scintillators for Scientific and Industrial Applications, September 22-26, 1992, Chamonix, France, p.167-172.

[37] Н.Ю.Кирикова, В.H.Махов, "Моделирование спектров возбуждения кросс-люминесценции с учетом подвижности катионных дырок", ФТТ, т.34, N 9, (1992) 2907-2910.

[38] I.A.Kamenskikh, M.A.MacDonald, I.H.Munro, V.N.Makhov, V.V. Mikhailin and M.A.Terekhin, "Nanosecond luminescence kinetics of some inorganic scintillator materials excited in the VUV and XUV", Preprint DL/SCI/P882E Daresbury Laboratory, August 1993, p.10.

[39] J.Becker, L.Frankenstein, I.Kuusmann, V.Makhov, M. Runne, A. Schroeder and G. Zimmerer, "Temperature dependence of crossluminescence characteristics in CsCl in the 10-300 К range", Jahresbericht 1993 HASYLAB, p.197-198.

[40] I.A.Kamenskikh, M.A.MacDonald, V.N.Makhov, V.V.Mikhailin, I.H.Munro and M.A.Terekhin, "Fast crystalline scintillators for high counting rate X-ray detectors", Nucl. Instr. and Meth. A348 (1994) 542-545.

[41] Н.Ю.Кирикова, В.H.Махов, "Моделирование спектров возбуждения кросс-люминесценции в кристаллах CsBr и BaFj", Краткие сообщения но физике ФИАН, N 5-6 (1994) 64-68.

[42] Ю.М.Александров, Н.Ю.Кирикова, В.Е.Клименко, В.Н. Колоба-нов, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщнкова, М.Н.Якименко, "Установка для спектроскопии твердого тела на синхротроне С-60 ФИАН", Препринт ФИАН N 12, 1994, 15 с.

[43] N.Yu.Kirikova, N.M.Khaidukov, V.E.Klimenko, V.A.Kozlov, V.N. Makhov and T.V.Uvarova "Cross-luminescence of multi-component fluoride crystals excited by synchrotron radiation", Records Int. Workshop "Physical Processes in Fast Scintillators - PHYSCI-94", September 3u - October 3, 1994, St.Petersburg, p.172-181.

[44] N.Yu.Kirikova, V.E.Klimemko, V.A.Kozlov, V.N.Makhov, N.M. Khaidukov and T.V.Uvarova "Cross-luminescence of several complex fluorides excited by synchrotron radiation", Nucl. Instr. and Meth. A359 N 1,2 (1995) 351-353.

[45] N.Yu.Kirikova and V.N.Makhov, "Simulation of cross-luminescence excitation spectra of BaF-j and CsBr crystals", Nucl. Instr. and Meth. A359, N 1,2 (1995) 354-356.

[46] V.Makhov, J.Becker, L.Frankenstein, I.Kuusmann, M. Runne, A. Schroeder and G. Zimmerer, "Temperature dependence of crossluminescence characteristics in CsCl and CsBr in the 20-300 K range", Rad. Effects and Defects in Solids 135, N 1-4 (1995) 349-354.

[47] E.G.Devitsin, N.M.Khaidukov, N.Yu.Kirikova, V.E.Klimenko, V.A. Kozlov, V.N.Makhov and T.V.Uvarova, "Time-resolved studies of fast scintillating crystals under VUV and X-ray synchrotron radiation excitation", Rad. Effects and Defects in Solids 135, N 1-4 (1995) 355360.

[48] M.A.Terekhin, I.A.Kamenskikh, V.N.Makhov, V.A.Kozlov, I.H. Munro, D.A.Shaw, C.M.Gregory and M.A.Hayes, "Luminescence quenching studies of CeF3 and CeF3-LaF3 by means of nanosecond time-resolved VUV spectroscopy", J.Phys.: Cond. Matter 8, N 4 (1996) 497-504.

[49] J.Becker, A.N.Belsky, D.Bouttet, C.Dujardin, A.V.Gektin, A. Ilopkirk, S.N.Ivanov, I.A.Kamenskikh, N.Yu.Kirikova, V.E. Klimenko, V.N.Kolobanov, V.N.Makhov, P.Martin, V.V.Mikliailin, I'.H.Munro, C.Mythen, P.A.Orekhanov, C.Pedrini, A.Schroeder, D.A.Shaw, N.Shiran, I.N.Shpinkov, A.N.Vasil'ev and G.Zimmerer, "Time resolved luminescence spectroscopy of wide bandgap insulators", J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena 79 (1996) 99-102.

[50] N.Yu.Kirikova, V.E.Klimenko and V.N.Makhov, "Luminescence properties of rare earth trifluorides", Proc. Int. Conf. "Inorganic Scintillators and Their Applications", ed. by P.Dorenbos and C.W.E. van Eijk (Delft University Press, 1996), p.196-199.

[51] V.N.Makhov, I.A.Kamenskikh, M.A.Terekhin, I.H.Munro, C.Mythen and D.A.Shaw, "The temperature dependence of crossluminescence in CsF", Proc. Int. Conf. "Inorganic Scintillators and Their Applications", ed. by P.Dorenbos and C.W.E. van Eijk (Delft University Press, 1996), p.208-211.

[52] V.N.Makhov, M.A.Terekhin, I.H.Munro, C.Mythen and D.A.Shaw, "Effect of core hole localisation on the spectral and temporal properties of crossluminescence", Proc. 2nd Int. Conf. "Excitonic Processes in Condensed Matter", ed. by M.Schreiber (Dresden University Press, 1996), p.187-190.

[53] V.N.Makhov, I.Kuusmann, J.Becker, M.Runne and G.Zimmerer, "Crossluminescence spectrum of BaF2 measured in the temperature range from 5 to 750 K", HASYLAB Annual Report 1996, Part I, p.269-270.

[54] V.N.Makhov, N.Yu.Kirikova, J.Becker, M.Runne and G.Zimmerer, "Fast VUV emission of Er3+ and Tm3+ in several fluoride crystals", HASYLAB Annual Report 1996, Part I, p.273-274.

[55] V.N.Makhov, M.A.Terekhin, I.H.Munro, C.Mythen and D.A. Shaw, "Temperature dependence of crossluminescence bandwidth", J. Luminescence 72-74 (1997) 114-115.

[56] A.N.Belsky, P.Chevallier, J.Y.Gesland, N.Yu.Kirikova,' J.C.Krupa, V.N.Makhov, P.Martin, P.A.Orekhanov and M.Queffelec, "Emission properties of Nd3+ in several fluoride crystals", J .Luminescence 72-74 (1997) 146-148.

[57] J.Becker, J.Y.Gesland, N.Yu.Kirikova, J.C.Krupa, V.N.Makhov, M.Runne, M.Queffelec, T.V.Uvarova and G.Zimmerer, "VUV emission of Er3+ and Tm3+ in fluoride crystals", npenpnnT <MIAH N 43 , 1997, 15 c.

Подписано в печать 28 ноября 198? года Заказ В 296■Тираж 100 зкз.Д.д.2,7. Отпечатано в РййС Ш Москва,В-333.Ленинский проспект,53.

Введение

1 Экспериментальные методы исследования оптических свойств твердых тел с использованием синхротронного излучения 1.1 Электронные возбуждения ионных кристаллов и экспериментальные методы их исследования.

1.2 Источник синхротронного излучения - ускоритель электронов С-60 ФИАН . . * /.

1.3 Экспериментальные установки для исследования люминесценции твердых тел на пучках синхротронного излучения

1.3.1 Установка для спектрально-кинетических исследований люминесценции твердых тел при возбуждении вакуумным ультрафиолетовым излучением

1.3.2 Установка для спектрально-кинетических исследований люминесценции твердых тел при воз

Ф буждении синхротронным излучением в мягкой рентгеновской области

1.3.3 Установки для спектрально-кинетических исследований люминесценции твердых тел на зарубежных источниках синхротронного излучения

2 Кросс-люминесценция в ионных кристаллах

2.1 Первые эксперименты по исследованию кросс-люминесценции. Простейшая модель и основные свойства кросс-люминесценции

2.2 Моделирование спектров возбуждения кросс-люминесценции с учетом приповерхностных потерь остовных дырок

2.3 Исследование температурной и энергетической зависимостей свойств кросс-люминесценции. Уточненная модель кросс-люминесценции.

2.3.1 Температурная зависимость спектров кросс-люминесценции

2.3.2 Температурная зависимость кинетики кросс-люминесценции

2.3.3 Зависимость кинетики кросс-люминесценции от энергии возбуждения.

2.3.4 Уточненная модель кросс-люминесценции.

2.4 Кросс-люминесценция в многокомпонентных кристаллах

2.4.1 Собственная кросс-люминесценция сложных фторидов

2.4.2 Примесная кросс-люминесценция.

2.4.3 Проблемы и перспективы практического использования кросс-люминесцентных кристаллов

3 Размножение электронных возбуждений в ионных кристаллах

3.1 Размножение электронных возбуждений в хцелочно-галоидных кристаллах.

3.2 Размножение электронных возбуждений во фторидах щелочно-земельных металлов.

3.3 Размножение электронных возбуждений в кислородсодержащих соединениях.у.

3.3.1 Размножение электронных возбуждений в Y2O3 . . 125 .3.3.2 Фотонное умножение в ZnaSiO^Mn и Z^GeOrMn 128 3.3.3 Люминесценция кристаллического кварца при возбуждении в области 5-25 эВ.

3.4 Ударный механизм размножения электронных возбуждений во фторидах редкоземельных элементов.

4 Люминесценция редкоземельных ионов во фторидных матрицах

4.1 Люминесцентные свойства трифторидов редкоземельных элементов.

4.2 Особенности спектрально-кинетических свойств люминесценции фторида церия.

4.3 ВУФ люминесценция редкоземельных ионов (Nd3+, Ег3+ и Tm3+) во фторидных матрицах.

4.3.1 Кинетика Ы —»■ 4/ люминесценции Nd3+ во фторидных матрицах.

4.3.2 ВУФ люминесценция Ег3+ и Тш3+ во фторидных матрицах.

5 Разработка и использование люминесцентных методов детектирования образования дефектов под действием синхротронного излучения

Спектроскопические исследования в области вакуумного ультрафиолета (ВУФ) являются одним из основных методов получения информации об электронной структуре широкощелевых ионных кристаллов, т.е. кристаллов с шириной зоны запрещенных энергий Е^ > 6 эВ. К кристаллам этого класса относятся щелочно-галоидные кристаллы (ЩГК), ф галоидные соли щелочноземельных металлов, в частности, щелочноземельные фториды (ЩЗФ), окислы и сульфиды щелочноземельных металлов, окислы металлов третьей группы, системы типа фосфатов, нитратов, сульфатов и т.п. В шестидесятые годы электронная структура для многих из перечисленных кристаллов была изучена (большую роль сыграли в этом работы тартуских физиков [1, 2, 3]) с использованием лабораторных источников ВУФ излучения. Однако фактически был охвачен диапазон энергий фотонов лишь до 14 эВ. С появлением возможности использования синхротронного излучения (СИ) спектральный диапазон исследований был существенно расширен, а также появились новые методические возможности для ВУФ спектроскопии, связанные, в частности, с использованием импульсной временной щ структуры СИ.

Первая волна исследований по спектроскопии твердого тела с использованием СИ была осуществлена в основном за рубежом [4, 5]. Изучались спектры отражения кристаллов и по ним восстанавливались спектры оптических постоянных и выяснялась энергетическая структура собственных электронных возбуждений кристаллов. Вторая волна применения СИ в спектроскопии твердого тела была начата советскими физиками и сводилась к изучению функций возбуждения люминесценции СИ, т.е. к изучению роли различных собственных электронных возбуждений в возникновении люминесценции кристаллов. Первые такие эксперименты были выполнены в самом конце шестидесятых и начале семидесятых годов физиками Московского университета на синхротро-^ не ФИАН С-60 [6, 7, 8]. Однако импульсная структура СИ к моменту начала работы над данной диссертацией в исследованиях люминесценции твердых тел фактически не использовалась. 4 Интерес к исследованиям широкощелевых ионных кристаллов обусловлен их широким применением в качестве как оптических материалов для ВУФ области спектра, так и люминесцентных материалов: сцинтилляторов для детекторов ионизирующих излучений, люминофоров для запоминающих экранов и газоразрядных приборов, активных сред лазеров. Поэтому особый интерес вызывают исследования люминесцентных свойств кристаллов этого класса. Импульсная структура СИ позволяет проводить такие исследования с высоким временным разрешением.

Поиск и исследование новых люминесцентных материалов стали особенно актуальны в последние годы в связи с потребностью в новых • быстрых радиационно-стойких сцинтилляторах [9, 10]. Особенно важно иметь быстрый временной отклик для сцинтилляционных детекторов, работающих в условиях больших загрузок (например, в электромагнитных калориметрах в экспериментах по физике высоких энергий на современных суперколлайдерах), и в тех случаях, когда необходимо иметь высокое временное разрешение (например, в позитронной эмис

V л W сионнои томографии, в частности, при использовании время-пролетнои техники). Как показали многочисленные исследования, широкощелевые ионные кристаллы в наибольшей степени удовлетворяют требованиям, предъявляемым к сцинтилляторам для указанных применений. Однако, до настоящего времени нет единого мнения о том, какой тип сцинтилляторов для электромагнитной калориметрии и позитронной эмис-0 сионной томографии является "оптимальным". Анализ ситуации показывает, что для каждого конкретного применения необходим поиск своего "оптимального" сцинтиллятора. В частности, в некоторых схемах детекторов необходимо использование быстрых сцинтилляторов, излучающих в ВУФ области спектра.

Хотя в исследованиях люминесцентных свойств широкощелевых кристаллов были достигнуты определенные успехи, многие процессы, формирующие спектральные свойства, квантовый выход и кинетику люминесценции, оставались неизученными. В частности, для ряда кристаллов не была понятна природа быстрой люминесценции, наблюдающейся при высокоэнергетическом возбуждении, для многих кристаллов Ф не были выяснены механизмы передачи энергии центрам свечения и процессы, обуславливающие тушение люминесценции, очень мало данных было получено о ВУФ люминесценции ионных кристаллов. Очевидно, что поиск новых перспективных сцинтилляционных кристаллов должен опираться на понимание физических процессов, формирующих их сцинтилляционные свойства, что обуславливает актуальность исследований природы быстрой люминесценции в ионных кристаллах, а также фундаментальных механизмов передачи энергии на центры свечения и тушения люминесценции в кристаллах этого типа.

Поскольку к моменту начала работы над данной диссертацией техника спектроскопии с временным разрешением, а также люминесцентные методы детектирования дефектообразования в комбинации с СИ в исследованиях твердых тел фактически не применялись, актуальность темы настоящей диссертации определялась также важностью разработки и применения новых методов исследования спектральновременных свойств люминесценции, а также радиационной стойкости кристаллов с использованием СИ.

Целью настоящей работы являлось провести систематические исследования быстрой люминенсценции широкощелевых кристаллов нескольких классов с использованием техники разрешенной во времени спектроскопии при возбуждении импульсным СИ. В частности, были поставлены задачи:

• Всесторонне исследовать наносекундную люминесценцию, наблюдающуюся в ряде широкощелевых ионных кристаллов, и построить модель, адекватно описывающую ее свойства.

• Исследовать особенности процессов размножения электронных возбуждений в широкощелевых кристаллах нескольких классов и роль этих процессов в передаче энергии на центры свечения.

• Исследовать процессы передачи энергии и механизмы тушения люминесценции во фторидных кристаллах с редкоземельными ионами, обладающими быстрой УФ и ВУФ люминесценцией.

• Создать аппаратуру и методики для спектрально-кинетических исследований люминесценции твердых тел с использованием СИ, а также разработать люминесцентные методики исследований механизмов образования дефектов при облучении СИ.

Диссертация состоит из Введения, пяти глав и Заключения. В первой главе рассмотрены проблематика и методы исследований люминес

Заключение

В ходе исследований, описанных в диссертационной работе, автором были получены следующие результаты :

1. Создана аппаратура и разработаны методики для спектрально-кинетических исследований люминесценции твердых тел при импульсном возбуждении сйнхротронным излучением с использованием техники разрешенной во времени спектроскопии.

2. Всесторонне изучен новый тип быстрой люминесценции в ионных кристаллах - кросс-люминесценция: а) В спектрах возбуждения быстрой компоненты люминесценции (впоследствии названной кросс-люминесценция) ряда кристаллов с низкой энергией ионизации катионов (BaF2, CsCl, CsBr и др.) обнаружен порог в области края межзонных переходов из верхней остовной (катионной) зоны в зону проводимости. б) Предложена простейшая модель кросс-люминесценции, интерпретирующая процесс КрЛ как результат излучательной рекомбинации электронов валентной зоны с дырками в верхней остовной (катионной) зоне1. в) Идентифицировано существование собственной КрЛ в шести основных бинарных КрЛ кристаллах и в десяти многокомпонентных кристаллах, а также примесной КрЛ в нескольких соединениях. г) Сформулирована уточненная модель (с использованием схемы с обобщенной конфигурационной координатой) центра свечения, ответственного за КрЛ, как локального центра, образующегося вокруг автолокализовавшейся остовной дырки после релаксации решетки. д) Исследована температурная зависимость спектральных свойств КрЛ, Температурное уширение полос в спектрах КрЛ интерпретировано в рамках модели локального оптического центра в колеблюw и щеися кристаллическои решетке для случая сильного электрон-фононного взаимодействия. е) Проведены модельные расчеты спектров возбуждения КрЛ с учетом приповерхностных потерь, показавших необходимость учета гибели у поверхности остовных дырок при ВУФ возбуждении. ж) Показано, что различным полосам в спектре собственной КрЛ соответствуют переходы из одного и того же начального в различные конечные состояния остовной дырки. з) Экспериментально подтверждена неэкспоненциальность кинетики затухания КрЛ в результате приповерхностного тушения при ВУФ возбуждении. и) Количественно исследованы характеристики КрЛ и на основании этих исследований получена оценка параметров зонной структуры в целом ряде бинарных и многокомпонентных кристаллов.

3. Систематически изучены особенности процессов размножения электронных возбуждений в большом числе широкощелевых кристаллов и роль этих процессов в передаче энергии на центры свечения: а) Выявлены отличия электронно-дырочного и экситонного механизмов размножения электронных возбуждений для широкощелевых кристаллов нескольких классов. б) Показано, что влияние на процессы размножения катионных электронных возбуждений сводится как к "подавлению" этих процессов в области прямого создания катионных возбуждений, так и к появлению дополнительного канала для размножения при более высоких энергиях возбуждения. в) Показано, что в кристаллах редкоземельных фторидов (в частности, в кристаллах фторида церия) ударный механизм размножения является доминирующим процессом передачи энергии от матрицы к центрам свечения и он же в значительной мере формирует сложную кинетику затухания быстрой люминесценции в этих кристаллах.

4. Изучена быстрая УФ и ВУФ люминесценция редкоземельных ионов (Се3+, Pr3+, Nd3+, Er3+, Tm3+) во фторидных матрицах: а) Механизм задержанной передачи энергии на центры свечения, наблюдаемый в ряде фторидных кристаллов, активированных редкоземельными ионами, интерпретирован как результат конкуренции между захватом дырки центром свечения и ее автолокализацией. б) В спектрах ВУФ люминесценции ионов Ег3+ и Тт3+ обнаружено сосуществование полос быстрого и медленного свечения, природа которых была интерпретирована на основании предложенной схемы структуры энергетических уровней излучающих состояний указанных ионов.

• 5. Разработаны люминесцентные методы исследования дефектообразования в твердых телах при спектрально селективном облучении синхротронным излучением (5-30 эВ) и использованы для изучения механизмов распада электронных возбуждений с рождением дефектов в ряде широкозонных кристаллов: а) Экспериментально подтверждено отсутствие диссоциативного механизма распада экситонов с рождением дефектов на примере кристаллов фторида лития. б) Экспериментально продемонстрирована возможность распада катионных экситонов с образованием катионных дефектов на примере кристаллов бромида цезия.

Научная новизна работы заключается прежде всего в том, что было развито новое научное направление - разрешенная во времени люминесцентная спектроскопия широкозонных кристаллов с использованием синхротронного излучения. Впервые методами разрешенной во времени спектроскопии при импульсном возбуждении синхротронным излучением были систематически изучены спектральные свойства и кинетика затухания собственной и примесной люминесценции в видимой, УФ и ВУФ областях спектра для нескольких классов широкозонных диэлектриков. Был идентифицирован, интерпретирован и всесторонне исследован новый тип быстрой люминесценции в ионных кристаллах -кросс-люминесценция. Впервые зарегистрирована и исследована ВУФ люминесценция ряда редкоземельных ионов в нескольких фторидных матрицах.

Основная практическая значимость работы состоит в том, что начатые автором работы по исследованию быстрой люминесценции в * ионных кристаллах по-существу стимулировали развитие нового направления в области люминесцентной спектроскопии твердого тела, связанного с изучением и применением нового типа быстрой люминесценции в ионных кристаллах - кросс-люминесценции.

Наличие наносекундной люминесценции у КрЛ кристаллов и кристаллов, содержащих редкоземельные ионы с d-f люминесценцией, предопределило большой интерес к кристаллам этого типа с точки зрения их использования в качестве быстрых сцинтилляторов в сцинтилля-ционных детекторах, в частности, в экспериментах по физике высоких энергий (в электромагнитной калориметрии) и в ядерной медицине (позитронной эмиссионной томографии). Выполненные исследования позволили предложить ряд новых материалов, в частности, несколько многокомпонентных КрЛ кристаллов с улучшенными сцинтилляцион-ными свойствами по сравнению с бинарными кристаллами, а также некоторые фторидные кристаллы, содержащие редкоземельные ионы, с быстрой ВУФ люминесценцией, для практического использования в качестве быстрых сцинтилляторов. Для ряда практически важных сцинтилляторов и люминофоров были получены количественные данные об их квантовом выходе, спектральных и кинетических свойствах.

Был разработан комплекс оборудования и созданы новые методики для спектрально-кинетических исследований люминесценции твердых тел с применением СИ. Вслед за первыми работами по исследованию быстрой люминесценции ионных кристаллов при возбуждении импульсным СИ, выполненными на синхротроне С-60 ФИАН, техника разрешенной во времени спектроскопии с использованием СИ нашла широкое применение для исследований люминесценции кристаллов на многих других отечественных и зарубежных источниках СИ. Также очень важным результатом с точки зрения поиска и исследования новых радиационно-стойких материалов является разработка новых методов исследования механизмов образования дефектов в твердых телах с использованием СИ.

Диссертационная работа является результатом более чем двадцатилетней работы автора в Лаборатории электронов высоких энергий Физического им.П.Н.Лебедева РАН. В связи с этим автор считает сво-# им приятным долгом выразить глубокую благодарность своим коллегам из Лаборатории электронов высоких энергий и прежде всего

Ю.М.Александрову, Т.И.Сырейщиковой и профессору М.Н.Якименко за многолетнее сотрудничество при проведении исследований по спек* троскопии твердого тела на пучках СИ синхротрона С-60, К.В.Глаголеву, Н.Ю.Кириковой и В.Е.Клименко за участие в проведении экспериментов, Е.Г.Девицыну и В.А.Козлову за сотрудничество, профессору А,А.Комару за содействие работе и за постоянное внимание и интерес к работе, А.В.Акимову, М.И.Благову, В.А.Мурашовой, Г.С.Пащенко, А.А.Снесареву и Р.В.Федорчуку за участие в создании экспериментальных установок и плодотворные дискуссии, а также всем сотрудникам группы эксплуатации ускорителя С-60, обеспечившей его работу при проведении измерений. Автор благодарен также всему коллективу ЛЭВЭ, постоянная помощь и дружеская поддержка которого сыграли большую роль в проведении работы.

Автор благодарен сотрудникам Лаборатории синхротронного излучения Физического факультета МГУ профессору В.В.Михайлину, А.Н.Бельскому, А.Н.Васильеву, И.А.Каменских, В. Н, Ко Лобанову, П.А. Ореханову и И.Н. Шпинькову, сотрудникам Института физики (г.Тарту) профессору Ч.Б.Лущику и И.Л.Куусманну, сотруднику Санкт-Петербургского технического университета профессору П.А.Родному, сотруднику РНЦ "Курчатовский институт" М.А.Терехину, сотруднику Института общей и неорганической химии Н.М.Хайдукову, сотрудникам Института общей физики РАН С.Х.Батыгову, С.Б.Мирову и Т.В.Уваровой, сотруднику Института физики твердого тела Латвийского госуниверситета А.Н.Трухину, сотруднику Государственного оптического института К.К.Сидорину и многим другим своим коллегам-соавторам из разных организаций России и других республик бывшего Советского Союза за плодотворное сотрудничество при проведении исследований.

Автор благодарит своих зарубежных коллег профессора Гамбургского Университета Г.Циммерера и сотрудников его группы Я.Беккера и М.Рюнне, директора отделения синхротронного излучения Дарсберийской лаборатории профессора И.Манро и его коллег М.Макдональда, К.Митена и Д.Шо, а также профессора Ж.К.Крупа (Институт ядерной физики, Орсэ) и его группу за сотрудничество и предоставление возможности проведения исследований на зарубежных источниках СИ.

1. Э.Р.Ильмас, Г.Г.Лийдья, Ч.Б.Лупщк, "Фотонное умножение - элементарный акт сиинтилляционного процесса", Труды ИФА АН э с е р , Т.26 (1964) 213-215.

2. Сборник "Синхротронное излучение в исследовании твердых тел", под ред. А.А.Соколова (М.: Мир, 1970).

3. Сборник "Синхротронное излучение. Свойства и применения", под ред. К.Кунца (пер. с англ.), (М.: Мир, 1981).

4. Б.Н.Мелешкин, В.В.Михайлин, В.Е.Орановский, Н.А.Ореханов, И.Настерняк, Пачесова, А.С.Саламатов, М.В.Фок, А.С.Яров, "Использование синхротронного излучения для исследования люминесценции кристаллов". Труды ФИАН, т.80 (1975) 140-173.

5. Ргос. "Crystal 2000" Int. Workshop on Heavy Scintillators for ^ Scientific and Industrial Applications, ed. by F. De Notaristefani, P.Lecoq and M.Schneegans (Editions Prontieres, France, 1993).

6. Proc. Int. Conf. "Inorganic Scintillators and Their Applications", ed. by F.Dorenbos and C.W.E. van Eijk (Delft University Press, 1996).

7. J.Frenkel, "On the transformation of light into heat in solids", Phys. Rev. 37, N 1 (1931) 17-44; N 10 (1931) 1276-1294.

8. G.H.Wannier, "The structure of excitation levels in insulating crystals", Phys. Rev. 52, N 3 (1937) 191-197.

9. N.F.Mott, "Conduction in polar crystals. II. The conduction band and ultraviolet absorption of alkali halide crystals", Trans. Faraday Soc. 34, part 3 (1938) 500-506.

10. S.Sato, M.Yuri, H.Fukutani and H.Kato, "Piezoreflectivity of BaF^ in the core excitation region". Photon Factory Activity Report 1989, N 7, p.268.

11. Ч.Б.Лущик, "Свободные и автолокализованные экситоны в ще- лочногалоидных кристаллах. Спектры и динамика". В кн.: Экситоны, под ред. Э.И.Рашба и М.Д.Стерджа (М.: Наука, 1985), с.362-384.

12. K.S.Song and R.T.Williams, Self-Trapped Excitons (BerUn: Springer- Verlag, 1993).

13. И.Л.Куусманн, П.Х.Либлик, Ч.Б.Лущик, "Краевая люминесценция экситонов в ионных кристаллах". Письма в ЖЭТФ, т.21, в.2 (1975) 161-163.

14. В.В.Антонов-Романовский, Кинетика фотолюминесценции кри- сталлофосфоров (М.: Наука, 1966).

15. М.В.Фок, Введение в кинетику люминесценции кристаллофосфо- ров (М.: Наука, 1964).

16. Ч.Киттель, Введение в физику твердого тела (пер. с англ.), (М.: Наука, 1978).

17. Т.Мосс, Оптические свойства полупроводников (пер. с англ.), (М.: Изд. иностр. лит., 1961).

18. Я.Тауц, Оптические свойства полупроводников в видимой и ультрафиолетовой областях спектра (пер. с англ.), (М.: Мир, 1967).

19. Дж.Филипс, Оптические спектры твердых тел в области собственного поглощения (пер. с англ.), (М.: Мир, 1968).

20. R.Klucker and U.Nielsen, "Kramers-Kronig analysis of reflection data", Preprint DESY SR-73/5, March 1973, p.lO.

21. Ю.М.Александров, М.И.Благов, В.Н.Махов, С.Молчанов, В.А.Мурашова, Г.С.Пащенко, Т.И.Сырешцикова, Р.В.Федорчук, М.Н.Якименко, "Ускоритель ФИАН С-бО - источник синхротрон-ного излучения", Препринт ФИАН N 168, 1980, 53 с.

22. В.Н.Махов, Г.С.Пгщхенко, М.Н.Якименко, "Исследование ускоряемого электронного сгустка методом вращающегося диска", Краткие сообщения по физике ФИАН, N 5 (1977) 15-19.

23. Ю.М.Александров, М.Г.Козлов, В.Н.Махов, Р.В.Федорчук, М.Н. Якименко, "Установка для исследования спектров поглощения в области длин волн 100-900 А", Опт. и спектр., т.45, в.1 (1978) 178-181.

24. Ю.М.Александров, В.Н.Колобанов, В.Н.Махов, Р.В.Федорчук, М.Н.Якименко, "Монохроматор нормального падения для работы с вакуумным ультрафиолетовым излучением синхротрона ФИАН на 680 МэВ в области длин волн 400-2500 А", Препринт ФИАН N 164, 1979, 12 с.

25. Ю.М.Александров, Н.Ю.Кирикова, В.Е.Клименко, В.Н. Колоба- нов, В.Н.Махов, Т.И.Сырешцикова, М.Н.Якименко, "Установка для спектроскопии твердого тела на синхротроне С-60 ФИАН", Препринт ФИАН N 12, 1994, 15 с.

26. Ю.М.Александров, А.Д.Кривоспицкий, В.П.Лаврищев, Н. Ма- зуренко, М.Н.Якименко, "Использование синхротронного излучения в рентгенолитографиии", Письма в ЖТФ, т.5, в.14 (1979) 840-843.

27. А.Г.Ершов, "Определение амплитуд бетатронных и синхротрон- пых колебаний электронов методом скоростной киносъемки", ЖЭТФ, Т.42, N 2 (1962) 606-609.

28. M.Skibowski and W.Steinmann, "Normal-incidence monochromator for the vacuum ultraviolet radiation from an electron synchrotron", Ф J.Opt. Soc. Amer. 57, N 1 (1967) 112-113. « 29. J.A.R.Samson, Techniques of Vacuum Ultraviolet Spectroscopy (New York: Wiley and Sons, 1967).

30. Handbook "Diffraction Gratings - Ruled and holographic", ed. by Jobin-Yvon Company (Longjumean, France, 1976).

31. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н. Якименко, "Автоматизированная установка для спектроскопических исследований в пучке синхротронного излучения", Труды ФИАН, Т.135 (1983) 117-121.

32. Ю.М.Александров, В.Н.Колобанов, В.Н.Махов, Т.И. Сырейпщ- кова, М.Н.Якименко, "Установка для измерения временных характеристик люминесценции в наносекундном диапазоне", ЖПС, T.36, В.6 (1982) 941-947.

33. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н. Якименко, "Использование ФЭУ-71 в режиме счета фотонов для исследования временных процессов в наносекундном диапазоне", ПТЭ, N 1 (1982) 168-169.

34. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, М.Н.Якименко, "Термостимули- рованная люминесценция ионных кристаллов, облученных син-хротронным излучением 5-30 эВ, в диапазоне температур 100-400 К", Препринт ФИАН N 186, 1987, 15 с.

35. G.Zimmerer, "Status report on luminescence investigations with synchrotron radiation at HASYLAB", Nucl. Instr. and Meth. A308, N 1,2 (1991) 178-186.

36. Synchrotron Radiation Department, Scientific Reports 1994-95 Daresbury Laboratory, vol.2, ed. by R.J.Cernik, p.681.

37. C.M.Gregory, M.A.Heyes, G.R.Jones and E.Pantos, "FLUOR - a program to analyse fluorescence data". Technical Memorandum DL/SCI/TM98E Daresbury Laboratory, January 1994, p.21.

38. A.N.Belsky, P.Chevallier, RDhez, RMartin, C.Pedrini and A.N. Vasil'ev, "X-ray-excitation of limiinescence of scintillator materials in the 7-22 keV region", Nucl. Instr. and Meth. A361 N 1-2 (1995) 384-387.

39. D.Pooley and W.A.Runciman "Recombination luminescence in alkali haHdes", J. Phys. 3, N 8 (1970) 1815-1824.

40. И.Л.Куусманн, Ч.Б.Лущик "Собственная люминесценция ионных кристаллов с автолокализующимися экситонами", Изв. АН СССР, сер. физ., Т.40, N 9 (1976) 1785-1792.

41. Н.Н.Ершов, Н.Г.Захаров, П.А.Родный "Спектрально-кинетическое исследование характеристик собственной люминесценции кристаллов типа флюорита". Опт. и спектр., т.53, в.1 (1982) 89-93.

42. В.А.Гудовских, Н.Н.Ершов, Б.Красильников, Е.А.Федьков "Свечение синглетных и триплетных экситонов в кристаллах типа флюорита при рентгеновском возбуждении", Опт. и спектр., Т.53, В.5 (1982) 910-912.

43. H.J.Karwowski, K.Komisarcik, C.Foster, K.Pitts and B.Utts "Properties of BOO and BaFj detectors", Nucl. Instr. and Meth. A245, N 1 (1986) 207-208.

44. E.Lorenz, G.Mageras and H.Vogel "Test of a barium fluoride calorimeter with photodiode readout between 2 and' 40 GeV incident energy", Nucl. Instr. and Meth. A249, N 2/3 (1986) 235-240.

45. B.H.MaxoB, Автореферат диссертации на соискание уч. степени к.ф.-н.м. "Возбуждение люминесценции и дефектообразование в ионных кристаллах под действием синхротронного излучения (5-30 эВ)", Москва -1984, 20 с.

46. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.И.Сырейшикова, П.А.Родный, М.Н. Якименко "Собственная люминесценция ВаЕг при импульсном возбуждении сиюфотронным излз^ением", ФТТ, т.26, в.9 (1984) 2865 - 2867.

47. Ю.М.Александров, Ч.Б.Лущик, В.Н.Махов, М.Н.Якименко "Применение синхротронного излучения для исследования люминесценции пшрокощелевых ионных кристаллов", Изв. АН СССР, сер. физ., Т.49, N 10 (1985) 2039 - 2043.

48. G.W.Rublofl" "Far-ultraviolet reflectance spectra and the electronic structure of ionic crystals", Phys. Rev. B5 N 2, (1972) 662-684.

49. T.Tomiki and T.Miyata "Optical studies of alkali fluorides and alkaline earth fluorides in VUV region", J. Phys. Soc. Japan 27, N 3 (1969) 658-678.

50. R.T.Poole, J.Szajman, R.C.G.Leckey, J.G.Jenkin and J.Liesegang "Electronic structure of the alkaline-earth fluorides studied by photoelectron spectroscopy", Phys. Rev. B12, N 12 (1975) 5872 -5877.

51. А.А.Майсте, А.М.-Э.Саар, М.А.Эланго "Излучательный распад экситона у К-края Li+ в LiF", Письма в ЖЭТФ, т.18, в.З (1973) 167 -169.

52. Я.А.Валбис, З.А.Рачко, Я.Л.51нсонс "Коротковолновая ультрафиолетовая люминесценция кристаллов BaF2, обусловленная перекрестными переходами", Письма в ЖЭТФ, т.42, в.4 (1985) 140-142.

53. Я.А.Валбис, З.А.Рачко, Я.Л.Янсонс "Люминесценция, обусловленная электронными переходами между валентными зонами в гало-генидах цезия", Опт. и спектр., т.60, в.6 (1986) 1100-1102.

54. J.L.Jansons, V.J.Krumins, Z.A.Rachko and J.A.Valbis "Luminescence due to radiative transitions between valence band and upper core band in ionic crystals (crossluminescence)",- Phys. Stat. Sol. (b) 144, N 2 (1987) 835-844.

55. S.Kubota, M.Itoh, J.Ruan(Gen), S.Sakuragi and S.Hashimoto "Observation of interatomic radiative transition of valence electrons to outermost-core-hole states in alkali halides", Phys. Rev. Lett. 60, N 22 (1988) 2319-2322.

56. А.В.Головин, П.А.Родный, М.А.Терехин "Собственная люминесценция CsF и RbF при высокоэнергетическом возбуждении", Письма в ЖТФ, Т.15, в.8 (1989) 29-33. т

57. Ю.М.Александров, И.Л.Куусманн, П.Х.Либлик, Ч.Б.Лупщк, В.Н. Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н.Якименко "Излучательные переходы йежду анионной и катионной валентными зонами в кристаллах CsBr", ФТТ, T.29, B.4 (1987) 1026-1029.

58. Yu.M.Aleksandrov, V.N.Makhov, T.I.Syrejshchikova and M.N. Yakimenko "Radiative transitions between anion and cation valence bands in CsBr and CsCI crystals", Nucl. Instr. and Meth. A261, N 1/2 (1987) 153-155.

59. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, М.Н.Якименко "Спектры возбуждения люминесценпии, обусловленной излучательнымж переходами между анионной и катионной валентными зонами в ионных кристаллах". Препринт ФИАН N 52, 1989, 17 с.

60. Э.Р.Ильмас, Р.А.Кинк, Г.Г.Лиидья, Ч.Б.Лущик "Взаимные превращения электронных возбуждений в ионных кристаллах", Изв. АН СССР, сер. физ., т.29, N 1 (1965) 27-35.

61. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Н.М.Хайдуков, М.Н.Якименко, " Спектры возбуждения кросс-люминесцешщи во фторидах щелочных металлов", ФТТ, т.31, в.9 (1989) 235-238.

62. Ю.М.Александров, Е.А.Васильченко, Н.Е.Лушдк, Ч.Б.Лущик, В.Н.Махов, Т.И.Сырешцикова, М.Н.Якименко "Распад анионных и катионных экситонов с рождением анионных и катионных дефектов в CsBr", ФТТ, Т.24, в.З (1982) 740-746.

63. Ю.М.Александров, Н.Е.Лупщк, Ч.Б.Лущик, В.Н.Махов, Т.И. Сы- рейхщпсова, М.Н.Якименко "Спектры возбуждения собственной и примесной люминесценции NaBr, КВг и CsBr синхротронным излучением 5-30 эВ", Труды ИФ АН ЭССР, т.55 (1984) 72-105. *

64. I.Davoli, V.V.Mikhailin, S.Stizza and A.N.Vasil'ev "Urbach effects in the kinetics of core holes for excitation of cross- Imninescence", J. 1.umin. 51 , N 5 (1992) 275-282.

65. Yu.M.Aleksandrov, V.N.Makhov and M.N.Yakimenko, "Cross- luminescence in ionic crystals under pulsed synchrotron radiation excitation", Abstr. Ninth Int. Conf. on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics, Honolulu, Hawaii, 17-21 July, 1989, p.77.

66. V.N.Makhov, "Investigations of fast luminescence in ionic crystals under pulsed synchrotron radiation excitation at the S-60 electron synchrotron", Nucl. Instr. and Meth. A308, N 1,2 (1991) 187-189.

67. S.Kubota, N.Kanai and J.Ruan(Gen), "Fine structure of the fast luminescence component from ВаГз crystal excited by fast electrons", Phys. Stat. sol. (b) 139, N 2 (1987) 635-639.

68. П.А.Родный, В.А.Гуссар, "Особенности коротковолновой люминесценции фторида бария", Опт. и спектр., т.62, в.4 (1987) 943-945.

69. M.Itoh, S.Hashimoto, S.Sakuragi and S.Kubota, "Auger-free luminescence due to interatomic transitions of valence electrons into core holes in ВаГг", Solid State Commun. 65, N 6 (1988) 523- 526.

70. А.В.Головин, Н.Г.Захаров, П.А.Родный, "Механизм коротковолновой люминесценции фторида бария", Опт. и спектр., т.б5, в.1 (1988) 176- 180.

71. S.Kubota, J.Ruan(Gen), S.Sakuragi, M.Itoh and S.Hashimoto, "Interatomic radiative transition of a valence electron to inner core: luminescence from Cs-halides and RbF at room temperature", J. 1.uminescence 40 & 41 (1988) 149-150.

72. C.Sh,i, T.Kloiber and G.Zimmerer, "Special luminescence properties of ВаГз crystals", J. Luminescence 40 & 41 (1988) 189-190.

73. P.A.Rodnyi and M.A.Terekhin, "Radiative core-valence transitions in alkali-halide crystals", Phys. stat. sol. (b) 166, N 1 (1991) 283-288.

74. A.Kikas and M.Elango, "Monte Carlo simulation of the cross- luminescence excitation spectrum in a CsBr crystal", Nucl. Instr. and Meth. A308, N 1,2 (1991) 211-214.

75. Н.Ю.Кирикова, В.H.Махов, "Моделирование спектров возбуждения кросс-люминесценции с учетом подвижности катионных дырок", ФТТ, T.34, N 9, (1992) 2907-2910.

76. N.Yu.Kirikova and V.N.Makhov, "Simulation of crossluminescence excitation spectra for RbF, CsF and CsCl crystals", Abstr. Tenth Int. Conf. on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics, Paris, July 27-31, 1992, p.Tu31.

77. Н.Ю.Кирикова, В.Н.Махов, "Моделирование спектров возбуждения кросс-люминесценции в кристаллах CsBr и ВаГз", Краткие сообщения по физике ФИАН, N 5-6 (1994) 64-68.

78. N.Yu.Kirikova and V.N.Makhov, "Simulation of cross-luminescence excitation spectra of ВаРг and CsBr crystals", Nucl. Instr. and Meth. А35Э, N1,2(1995)354-356.

79. М.А.Эланго, А.П.Жураковский, В.Н.Кадченко, Б.А.Сорокин, "Люминесценция и электронная эмиссия ионных кристаллов, облученных ультрамягкими рентгеновскими лучами (энергия квантов 60-240 эВ)", Изв. АН СССР, сер. физ., т.41, N 7 (1977) 1314-1320.

80. А.Н.Васильев, В.В.Михайлин, Введение в спектроскопию твердого тепа (М.: Издательство МГУ, 1987).

81. R.T.Poole, J.G.Jenkin, J.Liesegang and R.C.GXeckey, "Electronic band structure of the alkali halides. I. Experimental parameters", Phys. Rev. B l l N 12 (1975) 5179-5189.

82. C.J.Peimann and M.Skibowski, "Dielectric properties of the rubidium halide crystals in the extreme ultraviolet up to 30 eV", Phys. stat. sol. (b) 46 N 2 (1971) 655-665.

83. V.Saile and M.Skibowski, "Excitation of the Cs-5p core level in cesium halides at 30 K", Phys. stat. sol. (b) 50, N 2 (1972) 661-672.

84. Л.К.Ермаков, П.А.Родный, Н.В.Старостин, "Расчет плотности состояний и вероятности оптических переходов в кристаллах ВаРз, SrFs и СаЕз", ФТТ, т.ЗЗ, N 9 (1991) 2542-2545 .

85. J.Becker, L.Frankenstein, I.Kuusmann, V.Makhov, М. Runne, A. Schroeder and G.Zimmerer, "Temperature dependence of crossluminescence characteristics in CsCl in the 10-300 К range", Jahresbericht 1993 HASYLAB, p.197-198.

86. V.Makhov, J.Becker, L.Frankenstein, LKuusmann, M. Runne, A. Schroeder and G.Zimmerer, "Temperature dependence of crossluminescence characteristics in CsCl and CsBr in the 20-300 К range", Rad. Effects and Defects in Solids 135, N 1-4 (1995) 349-354.

87. I.Kuusmann, T.Kloiber, W.Laasch and G.Zimmerer, "Intrinsic and extrinsic crossluminescence in ionic crystals", Rad. Effects and Defects in Solids 119-121 (1991) 21-26.

88. А.Б.Соболев, Я.А.Валбис, И.Ф.Бикметов, "Кластерное моделирование электронной структуры кристаллов CsCI, CsBr, Csl", Изв. Латв. АН, сер. физ. и техн. наук, N 4 (1990) 45-50.

89. И.Ф.Бикметов, А.Б.Соболев, "Кластерное моделирование электронной структуры кристаллов CsCl, CsBr, Csl", ФТТ, т.33, N 1 (1991) 268- 272.

90. И.Ф.Бикметов, А.Б.Соболев, Я.А.Валбис, "Квазимолекулярная модель остовной дырки и кросс-люминесцентные переходы в кристаллах CsCl и CsBr", ФТТ, т.ЗЗ, N 10 (1991) 3039-3047.

91. J.Andriessen, P.Dorenbos and C.W.E. van Eijk, "Electronic structure and transition probabihties in pure and Ce*+ doped ВаРз, an explorative study", Molecular Physics 74, N 3 (1991) 535-546.

92. J.Andriessen, P.Dorenbos and C.W.E. van Eijk, "Molecular cluster calculations of cross-luminescence in ВаРг, CsP, CsCl and CsBr", Nucl. Tracks Radiat. Meas. 21 , N 1 (1993) 139-141.

93. Y.Kayanuma and A.Kotani, "Lattice relaxation in Auger decay-free core luminescence", J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena 79 (1996) 219-222.

94. A.N.Belsky, I.A.Kamenskikh, V.N.Makhov, V.V.Mikhailin,

95. H.Munro, A.L.Rogaiev, M.A.Terekhin amd A.N.Vasil'ev, "On the nature of crossluminescence spectra", ICL'93 Technical Digest, The 1993 Int. Conf. on Luminescence, August 9-13, 1993, University of Connecticut, Storrs, CT USA, p.M5-100.

96. А.Л.Рогалев, Автореферат диссертации на соискание уч. степени к.ф.-н.м. "Быстрая собственная люминесценция галогенидов цезия при возбуждении рентгеновским синхротронным излучением", Москва- 1992, 15 с.

97. A.N.Belsky, I.A.Kamenskikh, V.V.Mikhaihn and A.N.Vasil'ev, "Crossluminescence in ionic crystals", J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena 79 (1996) 111-116.

98. S.Satpathy, "Electron energy bands and cohesive properties of CsCl, CsBr and Csl", Phys. Rev. B33, N 12 (1986) 8706-8715.

99. И.А.Каменских, В.Н.Махов, М.А.Терехин, И.Манро, К.Митен, Д.Шо, " Кросс-люминесценция галогенидов цезия при низких температурах", Тез. Межд. конф. по люминесценции, 22-24 ноября 1994 г., Москва, ФИАН, с.178.

100. V.N.Makhov, I.A.Kamenskikh, M.A.Terekhin, I.H.Munro, C.Mythen and D.A.Shaw, "Temperature dependence of crossluminescence characteristics in CsF", preprint DL-P-95-001 Daresbury Laboratory, June 1995, p.10.

101. W.Hayes and I.B.Owen, "Paramagnetic гезопалсе of the self-trapped exciton in caesium fluoride", J. Phys. C: Solid State Phys. 10, N 8 (1977) L197-L199.

102. A.N.Belsky, V.V.Mikhailin, A.L.Rogalev, A.N.VasiPev and E.I.Zinin, "On the origin of fast luminescence of CsCl and CsF crystals", Abstr. Seventh Europhysical Conf. on Defects in Insulating Materials EURODIM-94, July 5-8, 1994, Lyon, France, p.296.

103. S.Suzuki, K.Tanimura, N.Itoh and K.S.Song, "Shape of the тг- luminescence band in NaCl: adiabatic potential surface at the lowest state of the self-trapped exciton", J. Phys.; Condens. Matter 1, N 39 (1989) 6989-6999.

104. S.Tanaka, H.Pujita, K.Fujiwara, S.Nagata, M.Nakayama, H.Nishi- mura, T.Komatsu and S.Hashimoto, "Characteristics of self-trapped exciton luminescence in lithium halides", UVSOR Activity Report 1990, p.125-126.

105. F.Steigerwald and H.Langhoff, "Observation of ionic excimer states in the alkali halides", J. Chem. Phys. 88, N 12 (1988) 7376-7379. H^ 131. B.Henderson and G.F.Imbusch, Optical Spectroscopy of Inorganic Solids (Oxford: Clarendon Press, 1989).

106. S.Narain, "Analysis of the Debye temperature for А^В^ ^ type ionic and partially covalent crystals", Phys. stat. sol. (b) 182, N 2 (1994) » 273-278.

107. Ч.Б.Лущик, А.Ч.Лущик, Распад электронных возбуждений с образованием дефектов в твердых телах (М.: Наука, 1989).

108. M.Itoh, K.Sawada, H.Hara, N.Ohno and M.Kamada, "Phonon broadening of line widths of Auger-free luminescence in wide-gap ionic crystals", J.Luminescence 72-74 (1997) 762-764.

109. V.N.Makhov, LKuusmann, J.Becker, M.Runne and G.Zimmerer, " Crossluminescence spectrum of BaF2 measured in the temperature range from 5 to 750 K", HASYLAB Annual Report 1996, Part I, « p.269-270.

110. H.G.Lipson, B.Bendow, N.E.Massa and S.S.Mitra, "Multiphonon infrared absorption in the transparent regime of alkahne-earth fluorides", Phys. Rev. B13, N 6 (1976) 2614-2619.

111. T.Matsumoto, K.Kan'no, M.Itoh and N.Ohno, "Lattice-relaxation ^ effects associated with core holes in ionic crystals studied by time-resolved luminescence spectroscopy", J. Phys. Soc. Japan 65, N 5 (1996) 1195-1198 .

112. А.Н.Васильев, Автореферат диссертации на соискание уч. степени д.ф.-м.н. "Релаксация электронных возбуждений, создаваемых ВУФ и рентгеновскими фотонами в цшрокозонных диэлектри-* ках", Москва - 1995.

113. В.М.Агранович, М.Д.Галанин, Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах (М.: Наука, 1978) 383 с.

114. S.Kubota, M.MacDonald and I.H.Munro, "Auger-free luminescence excitation spectra in CsCl and CsBr between 50 and 140 eV", J. 1.uminescence 48 & 49 (1991) 589-592.

115. N.Nunoya, J.Ruan(Gen) and S.Kubota, "Variation in decay curves of Auger-free luminescence under high-energy electron excitation and VUV photon excitation from BaF2 and CsCl crystals", Nucl. Instr. and Meth. A337 N 2,3 (1994) 632-634.

116. I.A.Kamenskikh, M.A.MacDonald, V.N.Makhov, V.V.Mikhaihn, I.H. Munro and M.A.Terekhin "Dependence of crossluminescence kinetics ф on the energy of excitation", in: Synchrotron Radiation: Appendix to the Daresbury Annual Report 1991/1992, p.35.

117. M.A.Terekhin, A.N.Vasil'ev, M.Kamada, E.Nakamura and S.Kubota, "Effect of quenching process on the decay of fast luminescence from barium fluoride excited by VUV synchrotron radiation", Phys. Rev. B 5 2 N 5 (1995)3117-3121.

118. C.L.Woody, P.W.Levy and J.A.Kierstead "Slow component suppression and radiation damage in doped BaFj crystals", IEEE Trans. Nucl. Sci. 36 N 1 (1989) 536-542.

119. P.Schotanus, P.Dorenbos, C.W.E.van Eijk and H.J.Lamfers, "Suppression of the slow scintillation light output of ВаЕг crystals by La3+ doping", Nucl. Instr. and Meth. A281 (1989) 162-166.

120. А.В.Головин, Е.Н.МельчаЕов, В.В.Михайлин, П.А.Родный, М.А. Терехин, "Экситонные и остово-валентные излучательные переходы в кристаллах ВаРг - LaFs", ФТТ, т.31, в.4 (1989) 253-256.

121. R.Visser, P.Dorenbos, C.W.E. van Eijk and H.W. den Hartog, "Energy transfer processes observed in the scintillation decay of BaF2:La", J.Phys.: Condens. Matter 4, N 11 (1992) 8801-8812.

122. M.M.Hamada, Y.Nunoya, S.Sakuragui and S.Kubota, "Suppression of the slow component of ВаРг crystal by introduction of SrF2 and MgF2 crystals", Nucl. Instr. and Meth. A353, N 1-3 (1994) 33-36.

123. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.И.Сырешцикова, Т.В.Уварова, М.Н. Якименко "Кросс-люминесценция в кристаллах BaY2F8", Краткие сообщения ио физике ФИАН, N 3 (1990) 6-8.

124. Yu.M.Alebandrov, I.L.Kuusmann, V.N.Makhov, S.B.Mirov, T.V. Uvarova and M.N.Yakimenko "Intrinsic and impurity cross-luminescence in three-component barium-containing compounds", Nucl. Instr. and Meth. A308 N 1-2 (199Z) 208-210.

125. N.Yu.Kirikova, V.E.Klimemko, V.A.Kozlov, V.N.Makhov, N.M. Khaidukov and T.V.Uvarova "Cross-luminescence of several complex fluorides excited by synchrotron radiation", Nucl. Instr. and Meth. A 3 5 9 N 1 , 2 (1995) 351-353.

126. А.А.Каминский, Т.В.Уварова "Квазинепрерывное трехмикронное стимулированное излучение моноклинных фторидов BaYsFg-ЕгЗ+", Изв. АН СССР, сер. неорг. матер., т.24, N 12 (1980) 2080-2082.

127. M.V.Korzhik, G.Yu.Drobyshev, D.M.Kondratiev, A.E.Borisevich, V.B.Pavlenko and T.N.Timochenko, "ScintiUation quenching in cerium-doped ytterbium-based crystals", phys. stat. sol. (b) 197, N 2 (1996) 495-501.

128. В.Н.Махов, Н.М.Хайдуков, "Особенности кросс-люминесценции в кристаллах KYF4 и KLUF4", ФТТ, т.32, N 11 (1990) 3417-3419.

129. V.N.Makhov and N.M.Khaidukov, "Cross-luminescence pecuharities of complex KF-based fluorides", Nucl. Instr. and Meth. A308 N 1-2 (1991) 205-207.

130. A.V.Goryunov, A.I.Popov, N.M.Khaidukov and P.P. Fedorov, "Crystal structure of lithium and yttrium complex fluorides", Mater. Res. Bull. 27, N 2 (1992) 213-220.

131. J.L.Jansons, V.J.Krumins, Z.A.Rachko and J.A.Valbis, "Cross- luminescence of KF and related compounds", Solid State Comm. 67 N 2 (1988) 183-185.

132. Е.Н.Мельчаков, П.А.Родный, Б.В.Рыбаков, А.Я.Смаков, М.А. Те- рехин, "Излучательные остово-валентные переходы в кристаллах CsCl и CsCaCls", ФТТ, т.31, в.5 (1989) 276-278.

133. P.A.Rodnyi, M.A.Terekhin and E.N.Mel'chakov, "Radiative core- valence transitions in barium-based fluorides", J.Luminescence 47 N 6 (1991) 281-284.

134. P.A.Rodnyi and M.A.Terekhin, "Radiative core-valence transitions in KMgFg and KF crystals", Proc. 48-th Int. Meeting of Physical Chemistry "Synchrotron Radiation and Dynamic Phenomena", ed. by A.Beswick (New York: AIP, 1992), p.317-322.

135. А.С.Волошиновский, В.Б.Михайлик, П.А.Родный, Н. Пидзы- райло " Остово-валентная люминесценция в кристаллах на основе CsBr", ФТТ, Т.34, В.2 (1992) 681-685.

136. А.С.Волошиновский, А.Г.Дмитриев, В.Б.Михайлик, П.А.Родный "Быстрая рентгеновская люминесценция кристалла CssNaLaClg", ФТТ, т.34, В.12 (1992) 3732-3735.

137. J.Jaasons, Z.Rachko, J.Valbis, J.Andriessen, P.Dorenbos, C.W.E. van Eijk and N.M.Khaidukov, "Cross-luminescence of complex halide crystals", J.Phys.: Condens. Matter 5 N 10 (1993) 1589-1596.

138. C.W.E. van Eijk "Cross-luminescence", J. Luminescence 60&;61 (1994) 936-941.

139. A.P.Shpak, O.A.Glike, A.G.Dmitriev, P.A.Rodnyi, A.S.Voloshi- novskii and S.M.Pidzyrailo "Radiative core-valence transitions in wide-gap crystals", J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena 68 (1994) 335-338.

140. M.A.MacDonald, E.N.Mel'chakov, I.H.Munro, P.A.Rodnyi and A.S. Voloshinovsky "Radiative core-valence transitions in CsMgClg and CsSrCU", J. Luminescence 65 (1995) 19-23.

141. И.Л.Куусманн, П.Х.Либлик, Э.Х.Фельдбах "Кросс-люминесценция В ионных кристаллах". Тез. докл. Всесоюзного совещания "Люминесценция молекул и кристаллов ЛМК-87", Таллинн, 27-29 октября 1987 г., с.114.

142. П.А.Родный, А.С.Волошиновский, В.Б.Михайлик "Возбуждение примесной остово-валентной люминесценции в кристаллах Rbi-^Cs^CaClg", ФТТ, т.35, в.2 (1993) 395-398.

143. P.A.Rodnyi, I.H.Munro, M.A.MacDonald, E.N.Mel'chakov, S.S. Kotel'nikov and A.S.Voloshinovsky "Impurity core-valence transitions in Rbi_^Cs^CaCl3 crystals", Nucl. Instr. and Meth. B88, N 4 (1994) 407-410.

144. S.V.Syrotyuk, S.M.Pidzyrailo, A.S.Voloshinovskii and V.B.Mikhailik "The influence of anion environment on the band structure of cluster CsCl„."-i", J. Electron Spectr. and Rel. Phenom. 68 (1994) 195-197.

145. E.N.Mel'chakov, P.A.Rodnyi, N.G.Zakharov, A.Hopkirk, I.H.Munro and D.Shaw "Doping of RbCl and КСаС1з with alkali ions to obtain fast scintillators", Nucl. Instr. and Meth. B97, N 1-4 (1995) 572-574.

146. Z.Rachko, J.Jansons and J.Valbis "Crossluminescence in some fluoride and chloride crystals with intrinsic and extrinsic defects", Radiation Effects and Defects in SoUds 119-121 (1991) 93-98.

147. M.Itoh, N.Ohno and S.Hashimoto "Core-hole migration and relaxation effect in alkali halide excited by synchrotron radiation", Phys. Rev. Lett. 69 N 7 (1992) 1133-1136.

148. D.F.Anderson, G.Charpak, Ch.von Gagern and S.Majewski, "Recent developments in a ВаРг scintillator coupled to a low-pressure wire chamber", Nucl. Insrtr. and Meth. 225, N 1 (1984) 8-12.

149. C.L.Woody and D.F.Anderson, "Calorimetry using BaF2 with photosensitive wire chamber readout", Nucl Instr. and Meth. A265, N 1-2 (1988) 291-300.

150. R.W.Hollander, P.Schotanus and C.W.E. van Eijk, "Recent developments for a BaF2-TMAE PET camera", Nucl. Instr. and Meth. A283, N 3 (1989) 448-453.

151. G.Charpak, V.Peskov, D.Scigocki and J.Valbis, "New scintillators for photosensitive gaseous detectors", Preprint CERN-EP/89-66, May * 1989.

152. K.Wells, D.Visvikis, R.J.Ott, J.Zweit, J.E.Bateman, R.Stephenson, J.Connolly and G.Tappern, "Perfomance of a ВаРг - TMAE prototype detector for use in PET", IEEE Trans. Nucl. Sci. 41 , N 6 (1994) 2737-2742.

153. R.Novotny, "The BaFs photon spectrometer TAPS", IEEE Trans. Nucl. Sci. 38, N 2 (1991) 379-385.

154. П.А.Родный "Остово-валентные переходы в широкозонных ионных кристаллах", ФТТ, т.34, N 7 (1992) 1975-1998.

155. Yu.M.Aleksandrov, V.N.Makhov and M.N.Yakimenko "Application of the pulsed synchrotron radiation for investigation of the fast crystalhne scintiUators", Rev. Sci. Instr. 63 N 1 (1992) 1466-1468.

156. P.Dorenbos, R.Visser, C.W.E. van Eijk, J.Valbis and N.M.Khaidukov "Photon yields and decay times of cross luminescence in ionic crystals", IEEE Trans. Nucl. Sci. 39 N 4 (1992) 506-510.

157. P.Dorenbos, R.Visser, J.Andriessen, C.W.E. van Eijk, J.Valbis and N.M.Khaidukov "Scintillation properties of possible cross-luminescence materials", Nucl. Tracks Radiat. Meas. 21 N 1 (1993) 101-103.

158. C.W.E. van Eijk "Fast scintillators and their apphcations", Nucl. Tracks Radiat. Meas. 21 N 1 (1993) 5-10.

159. P.A.Rodnyi "Intrinsic luminescence of inorganic fluorides", in: "Multicomponent crystals based on heavy metal fluorides for radiation detectors", ed. by B.P.Sobolev (lEC, Barcelona, 1994) p.21-50.

160. R.W.Boyd, M.S.Malcuit and K.J.Teegarden "Electrical pumping of color center lasers", IEEE J. Quant. Electr. QE-18 N 8 (1982) 1202-1208.

161. M.Itoh and H.Itoh "Stimulated ultraviolet emission from BaF2 under core-level excitation with undulator radiation", Phys. Rev. B46, N 23 (1992) 15509-15511.

162. Ч.Б.Лущик, Т.И.Савихина, "Фотолюминесценция кристаллов с квантовым выходом большим единицы". Изв. АН СССР, сер. физ., Т.45, N 2 (1981) 267-271.

163. A.Lushchik, E.Feldbach, R.Kink, Ch.Lushchik, M.Kirm and I. Martinson, "Secondary excitons in alkah halide crystals", Phys. Rev. B53 N 9 (1996) 5379-5387.

164. A.N.Vasirev, "Polarization approximation for electron cascade in insulators after high-energy excitation", Nucl. Instr. and Meth. В107 N 1-4 (1996) 165-171.

165. Ч.Б.Лущик, Р.И.Гиндина, Н.Е.Лущик, Л.А.Плоом, Л.А.Пунг, Х.А.Соовик, А.А.Эпанго, "Электронные возбуждения и радиационные дефекты в кристаллах NaBr", Труды ИФ АН ЭССР, т.44 (1975) 3-44.

166. М.М.Тайиров, "Низкотемпературный распад экситонов с рождением дефектов в КВг и КВг-СГ, ФТТ, т.25, в.2 (1983) 450-455.

167. A.Lushchik, E.Feldbach, Ch.Lushchik, M.Kinn and I.Martinson, "MultipHcation mechanisms of electronic excitations in KBr and KBr:Tl crystals", Phys. Rev. B50 N 9 (1994) 6500-6503.

168. Ю.М.Александров, Х.Батыгов, К.В.Глаголев, В.Н.Колобанов, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н.Якименко, "ВУФ спектры возбуждения люминесценции кристаллов СаГз, активированных редкоземельными элементами", ФТТ, т.24, в.4 (1982) 1172-1175.

169. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, П.А.Родный, Т.И.Сырейщикова, М.Н.Якименко, "Собственная люминесценпди фторидов стронция и кальция при импульсном возбуждении синхротронным излучением", ФТТ, Т.28, В.9 (1986) 2853-2855. #

170. Yu.M.AIeksandrov, V.N.Makhov, T.I.Syrejshchikova and M.N. Yakimenko, "Exciton and electron-hole mechanisms for electronic excitation multiplication in alkaline earth fluoride crystals", Nucl. Instr. and Meth. A261 N 1/2 (1987) 158-160.

171. J.H.Beaumont, W.Hayes, D.L.Kirk and G.P.Summers, "An investigation of trapped holes and trapped excitons in alkaline earth fluorides", Free. Roy. Soc. Lend. 315, N 1520 (1970) 69-97.

172. R.T.Williams, M.N.Kabler, W.Hayes and J.P.Stott, "Time-resolved spectroscopy of self-trapped excitons in fluorite crystals", Phys. Rev. B14, N 2 (1976) 725-740.

173. Ю.Б.Владимирский, Г.М.Захаров, Т.И.Никитинская, В.М. Рейтеров, П.А.Родный, " Рентгенолюминесценция фторидов кальция и бария". Опт. и спектр. 32, в.4 (1972) 756-757.

174. Н.Н.Ершов, Т.И.Никитинская, В.М.Рейтеров, П.А.Родный, Л.М. Трофимова, И.Юрков, "Особенности рентгенолюминесценции CaF2-Eu", Опт. и спектр., т.45, в.6 (1978) 1201-1202.

175. К.А.Калдер, А.Ф.Мальппева, "Экситонные и электронно-дырочные процессы в кристаллофосфорах на основе СаЕз и ЗгЕг", Опт. и спектр. 31, B.2 (1971) 252-258.

176. M.Dcezawa and T.Kojima, "Luminescence of alkali halide crystals induced by UV-light at low temperature", J. Phys. Soc. Japan, 27, N 6 (1969) 1551-1563.

177. Ч.Б.Лущик, Е.А.Васильченко, А.Ч.Лущик, Н.Е.Лупщк, Х.А. Со- овик, М.М.Тайиров, "ВУФ-спектроскопия экситонов и френкелев-ские дефекты в CsBr", Труды ИФ АН ЭССР, 51 (1980) 7-37.

178. M.Yanagihara, K.Kondo and H.Kanzaki, "Luminescence excitation by VUV photons in alkali and silver halides", J. Phys. Soc. Japan, 52, N 12 (1983) 4397-4406.

179. Фотонное умножение в кристаллах. Труды ИФА АН ЭССР, т.34 (1966) 182 с.

180. Спектральные трансформаторы с фотонным умножением. Труды ИФА АН ЭССР, Т.40 (1972) 140 с.

181. Э.Р.Ильмас, Ч.Б.Лущик, Т.И.Савихина, В.В.Федоров, "Безртутные люминесцентные лампы с фотонным умножением". Изв. АН СССР, сер. физ., Т.ЗЗ, N 5 (1969) 904-907.

182. Э.Р.Ильмас, Ч.Б.Лущик, "Спектральные трансформаторы с фотонным умножением для неоновых люминесцентных ламп", Труды ИФА АН э с е р , Т.40 (1972) 3-23.

183. R.C.Ropp, "Spectral ptoperties of rare earth oxide phosphors", J. Electrochem. Soc. I l l , N 3 (1964) 311-317.

184. В.Н.Абрамов, А.И.Кузнецов, "Фундаментальное поглощение Y2O3 и УАЮз", ФТТ, Т.20, в.З (1978) 689-694.

185. А.И.Кузнецов, В.Н.Абрамов, Н.С.Роозе, Т.И.Савихина, "Автоло- кализованные экситоны в Y2O3", Письма в ЖЭТФ, т.28, в.10 (1978) 652-655.

186. E.R.Ilmas and T.I.Savikhina, "Investigation of luminescence excitation processes in some oxygen-dominated compounds by 3 to 21 eV photons", J.Luminescence 1-2 (1970) 702-715.

187. J.D.Kingley and G.W.Ludwig, "Efficiency of cathod-ray phosphors. II. Correlation with other properties", J.Electrochem. Soc. 117, N 3 (1970) 353-359.

188. D.Palumbo and J.Brown, "Electronic states of Mn^"'"-activated phosphors. I. Green-emitting phosphors", J.Electrochem. Soc. 117, N 9 (1970) 1184-1188.

189. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, М.Н.Якименко, "Спектры возбуждения люминесценции облученного кристаллического кварца синхротронным излучением 7-25 эВ", Тез. докл. II Всесоюзной конференции "Физика окисных пленок", Петрозаводск, 1987, с.16.

190. Yu.M.Aleksandrov, V.M.Vishnjakov, V.N.Makhov, K.K.Sidorin, A.N.Trukhin and M.N.Yakimenko, "Electronic properties of crystalline quartz excited by photons in the 5-25 eV range", Nucl. Instr. and Meth. A282, N 2-3 (1989) 580-582.

191. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, К.К.Сидорин, М.Н.Якименко, "Люминесценция кристаллического кварца при возбуждении синхротронным излучением 7-25 эВ", Краткие сообщения по физике ФИАН, N 5 (1989) 10-12.

192. А.Н.Трухин, А.Э.Плаудис, "Исследование собственной люминесценции Si02", ФТТ, T.21, В.4 (1979) 1109-1113 .

193. А.Н.Трухин, А.Р.Силинь, Ю.Р.Закис, "Сравнительные исследования электронных возбуждений и яюминесценп?1И кристаллов и стекол диоксида кремния", Изв. АН СССР, сер. физ., т.52, N 4 (1988) 697-702.

194. M.Schluter and J.R.Chelikowsky, "Electron states in a- quartz (SiOs)", Solid State Commun. 21 , N 4 (1977) 381-384.

195. J.R.Chelikowsky and M.Schluter, "Electron states in a- quartz: a self- consistent pseudopotential calculation", Phys. Rev. B15, N 8 (1977) 4020-4029.

196. E.Calabrese and W.В.Fowler, "Electronic energy-band structure of a quartz", Phys. Rev. B18, N 6 (1978) 2888-2896.

197. А.Р.Силинь, А.Н.Трухин, Точе*1ные дефекты и элементарные возбуждения в кристаллическом и стеклообразном ЗЮг, Рига, "Зи-натне",1985, 244 с.

198. R.B.Laughlin, "Optical absorption edge of ЗЮг", Phys. Rev. B22, N 6 (1980) 3021-3029.

199. А.У.Гринфелдс, Д.Э.Аболтынь, В.Г.Плеханов, "Люминесценция автолокализованных экситонов в Si02", ФТТ, т.26, в.6 (1984) 1777-1780.

200. K.Tanimura, Т.Тапака and N.Itoh, "Creation of quasistable lattice defects by electronic excitation in Si02", Phys. Rev. Lett. 51 , N 5 (1983) 423-426.

201. L.N.Skuja, A.N.Streletsky and A.B.Pakovich, "A new intrinsic defect in amorphous ЗЮг: twofold coordinated silicon". Solid State Commun. 50, N 12 (1984) 1069-1072.

202. Ю.М.Александров, B.H.Махов, М.Н.Якименко, "Ударное возбуждение примесных центров в кристаллах LaPg, активированных редкоземельными элементами", ФТТ, т.29, в.6 (1987) 1896-1898.

203. Yu.M.Aleksandrov, V.N.Makhov and M.N.Yakimenko, "Intrinsic and impurity luminescence of rare-earth trifluorides", Nucl. Instr. and Meth. A282, N 2-3 (1989) 597-598.

204. Ю.М.Александров, В.Н.Махов, Т.В.Уварова, М.Н.Якименко, "Спектры возбуждения люминесценции монокристаллов LaF3, активированных Nd и Рг", Краткие сообщения по физике ФИАН, N б (1990) 33-35.

205. W.R.Hunter and S.A.Malo, "The temperature dependence of the short wavelength transmittance limit of vacuum ultraviolet window materials. - I. Experiment", J. Phys. Chem. Solids 30, N 12 (1969) 2739-2745. Ф

206. C.G.Olson, M.Piacentini and D.W.Lynch, "Optical properties of single crystals of some rare-earth trifluorides, 5-34 eV", Phys. Rev. B18, N 10 (1978) 5740-5749.

207. Wm.S.Heaps, L.R.Elias and W.M.Yen, "Vacuum-ultaviolet absorption bands of trivalent lanthanides in LaFs", Phys. Rev. B13, N 1 (1976) 94-104.

208. Б.Н.Горбачев, Э.Р.Ильмас, Ч.Б.Лущик, Т.И.Савихина, "Фотонное умножение в кристаллофосфорах ZnS-Mn", Труды ИФА АН э с е р , Т.34 (1966) 30-48.

209. S.Sato, Y.Sakisaka and T.Matsukawa, "Optical absorption and photoemission spectra of rare earth (La, Ce) halides", in: Vacuum Ultraviolet Radiation Physics, ed. by E.E.Koch, R.Haensel and C.Kunz (Braunschweig: Pergamon Vieweg, 1974), p.414-416.

210. L.R.Elias, Wm.S.Heaps and W.M.Yen, "Excitation of uv fluorescence in LaFz doped with trivalent cerium and praseodymium", Phys. Rev. B8, N 11 (1973) 4989-4995.

211. N.Yu.Kirikova, V.E.Klimenko and V.N.Makhov, "Luminescence properties of rare earth trifluorides". Book of Abstr. Int. Conf. on Inorganic Scintillators and Their Applications SCINT-95, August 28 - September 1, 1995, Delft, The Netherlands, p.59.

212. K.H.Yaag and J.A.DeLuca, "VUV fluorescence of Nd^+-, Er^+- and Tm^''"-doped trifluorides and timable coherent sources from 1650 to 2600 A", Appl. Phys. Lett. 29, N 8 (1976) 499-501.

214. B.P.Sobolev, in: "Multicomponent crystals based on heavy metal fluorides for radiation detectors", ed. by B.P.Sobolev (lEC, Barcelona, 1994) p.93-151.

215. D.F.Anderson, "Properties of the high-density scintillator cerium fluoride", IEEE Trans. Nucl. Sci. 36, N 1 (1989) 137-140.

216. W.W.Moses and S.E.Derenzo, "Cerium fluoride, a new fast, heavy scintillator", IEEE Trans. Nucl. Sci. 36, N 1 (1989) 173-176.

217. M.A.Sclmeegans, "Cerium fluoride crystals for calorimetry at LHC", Nucl. Instr. and Meth. A344, N 1 (1994) 47-56.

218. C.Pedrini, B.Moine, J.C.Gacon and B.Jacquier, "One- and two- photon spectroscopy of Ce^ "*" ions in LaFz-CeFz mixed crystals", J.Phys.: Cond. Matter 4, N 24 (1992) 5461-5470.

219. A.J.Wojtowicz, E.Berman, Cz.Koepke and A.Lempicki, "Stoichiometric cerium compoimds as scintillators part I: СеРз", IEEE Trans. Nucl. Sci. 39, N 4 (1992) 494-501.

220. M.Nikl and C.Pedrini, "Photolmninescence of heavily doped СеРз: Cd2+ single crystals". Solid State Commun. 90, N 3 (1994) 155-159.

221. A.J.Wojtowicz, M.Balcerzyk, E.Berman and A.Lempicki, "Optical spectroscopy and scintillation mechanisms of Cej.Lai_^F3", Phys. Rev. B49, N 21 (1994) 14880-14895.

222. C.Pedrini, B.Moine, D.Bouttet, A.N.Belsky, V.V.Mikhailin, A.N. Vasil'ev and E.I.Zinin, "Time-resolved luminescence of CeFz crystals excited by X-ray synchrotron radiation", Chem. Phys. Lett. 206, N 5,6 (1993) 470-474.

223. Л.И.Девяткова, П.М.Лозовский, В.В.Михайлин, Т.В.Уварова, П.Чернов, А.В.Шепелев, П.Б.Эссельбах, "Вакуумная ультрафиолетовая люминесценция монокристаллов ЬаРз", Письма в ЖЭТФ, Т.27, B.11 (1978) 609-611.

224. P.Dorenbos, C.W.E. van Eijk, R.W.Hollander and P.Schotanus, "Scintillation properties of Nd^+ doped LaFg crystals", IEEE Trans. Nucl. Sci. 37, N 2 (1990) 119-123.

225. R.Visser, P.Dorenbos, C.W.E. van Eijk, A.Meijerink and H.W. den Hartog, "The scintillation intensity and decay from Nd^"'"4/^5d and 4/^ excited states in several fluoride crystals", J.Phys.: Cond. Matter 5, N 44 (1993) 8437-8460.

226. A.N.Belsky, P.Chevallier, J.Y.Gesland, N.Yu.Kirikova, J.C.Krupa, V.N.Makhov, P.Martin, P.A.Orekhanov and M.Queffelec, "Emission properties of Nd^ "*" in several fluoride crystals", J .Luminescence 72- 74 (1997) 146-148 .

227. M.Louis, E.Simoni, S.Hubert and J.Y.Gesland, "Reduction by gamma- irradiation of tetravalent uranium in LiYF4-U crystals for laser application", Opt. Mater. 4, N 5 (1995) 657-662.

228. W.Hayes, M.Yamaga, D.J.Robbins and B.Cockayne, "Optical detection of exciton EPR in LiYF4", J.Phys. C: Solid State Phys. 13, N 34 (1980) L1011-L1015.

229. H.B.Dietrich, A.E.Purdy, R.B.Murray and R.T.Wilhams, "Kinetics of self-trapped holes in alkali-halide crystab: experiments in Nal(Tl) and KI(Tl)", Phys. Rev. B8, N 12 (1973) 5894-5901.

230. V.N.Makhov, N.Yu.Kirikova, J.Becker, M.Runne and G.Zimmerer, "Fast VUV emission of Er^ "^ and Tm "^*" in several fluoride crystals", Jahresbericht 1996 HASYLAB, Part I, p.273-274.

231. J.Becker, J.Y.Gesland, N.Yu.Kirikova, J.C.Krupa, V.N.Makhov, M.Runne, M.Queffelec, T.V.Uvarova and G.Zimmerer, "VUV emission of Er^ "^ and Tm "^*" in fluoride crystals", Препринт ФИАН N 43, 1997, 15 с , принято в печать в J.Luminescence.

232. P.Dorenbos, M.Marsman, C.W.E. van Eijk, M.V.Korzhik and B.I.Minkov, "Scintillation properties of Y2Si05:Pr crystals", Rad. Effects and Defects in Solids 135, N 1-4 (1995) 325-328.

233. A.Meijerink et al., "Luminescence of the future: smaller particles and shorter wavelengths", Abstract Book Int. Conf. on f Elements ICFE3, September 14-18, 1997, Paris, France, p.

234. Ч.Б.Лущик, И.К.Витол, М.А.Эланго, "Распад электронных возбуждений на радиационные дефекты в ионных кристаллах", УФН, Т.122, В.2 (1977)223-251.

235. Ю.М.Александров, Ч.Б.Лущик, В.Н.Махов, Т.И.Сырейщикова, М.Н.Якименко, "Использование синхротронного излучения для исследования механизма образования Г2-пентров окраски в LiF", ФТТ, T.24, В.6 (1982) 1696-1700.

236. В.Н.Махов, "Спектроскопия центров окраски в LiF", Сб. докл. Всесоюзного совещания но использованию синхротронного излучения СИ-82, Новосибирск, 27-29 июля 1982 г., с.347-351.

237. Ю.М.Александров, К.В.Глаголев, В.Н.Махов, Б.Миров, Т.Н. Сырешцикова, М.Н.Якименко, "Оптические свойства в ВУФ области спектра и механизмы образования центров окраски в LiF", ЖПС, Т.40, в.2 (1984) 244-249. ^

238. M.Piacentini, D.W.Lynch and C.G.Olson, "Thermoreflectance of LiF between 12 and 30 eV", Phys. Rev. B13, N 12 (1976) 5530-5543.

239. А.Ч.Лупщк, "Вг^-центры в облученных рентгеновской и ВУФ радиацией кристаллах CsBr", Труды ИФ АН ЭССР, т.51 (1980) 39-56.

240. А.Баймаханов, Ч.Р.-В.Йыги, Ч.Б.Лущик, "Электронно-микроскопическое исследование дефектов, создаваемых в КС1 и КВг при распаде электронных возбуждений", ФТТ, т.28, N 3 (1986) 684-691.