Природа выделений на внутренних поверхностях кристаллов NaI:Tl

Abstract

Методами оптической и электронной микроскопии изучена природа центров рассеяния света в кристаллах NaI:Tl. Показано, что преимущественным типом дефектов в областях захвата являются выделения новой фазы в виде полых стержней, которые ориентированы вдоль оси роста. Стержни суть газовые каналы диаметром около 50 нм, внутренняя поверхность которых покрыта поликристаллическим налетом. На основании того, что растворимость второй фазы в воде много меньше основного вещества, высказано предположение о том, что выделения связаны с карбонатами натрия и таллия. Сделан вывод о гетерогенном механизме образования таких дефектов. Это предположение согласуется с данными ИК спектрометрии о том, что локальное окружение ионов карбоната в областях захвата полностью не соответствует их окружению в регулярной решетке.

Методами оптичної та електронної мікроскопії вивчено природу центрів розсіювання світла у кристалах NaI:Tl. Показано, що домінуючим типом дефектів у смугах захоплення є виділення нової фази у вигляді порожнистих стрижнів, які орієнтовані уздовж вісі росту. Стрижні являють собою газові канали діаметром близько 50 нм, внутрішня поверхня яких покрита полікристалічним нальотом. На основі того, що розчинність другої фази у воді є значно меншою порівняно з матричним кристалом зроблено припущення, що виділення пов’язані з карбонатами натрію і таллию. Зроблено висновок про гетерогенний механізм утворення таких дефектів. Це припущення згоджується з даними ІЧ спектроскопії про те, що локальне оточення іонів карбонату в смугах захоплення не співпадає з їх оточенням у регулярній гратці.

Origin of light scattering centers in NaI:Tl crystal has been studied by optical and electron microscopy technique. It has been shown that main type of defects in striation bands are new phase inclusions in form of hollow bars. Bars are gaseous channels with average diameter of 50 nm the internal surface of which covered by polycrystalline film. On a base of the fact that solubility of new phase is less then matrix significantly, it has been supposed that new phase originated from carbonates of sodium and thallium. It has been concluded that formation process of such defects is heterogeneous. This supposition is in good agreement with the data of infrared spectroscopy that local environment of carbonate ions in striation bands differ cardinally compared with those of regular matrix.