На Урале создан новый люминофор для томографов и датчиков

Российские ученые синтезировали люминофор с увеличенной яркостью свечения на 50%. Он устойчив к излучению и не теряет свойств со временем, что делает его перспективным в технике и медицине.

Российские ученые создали люминофор, пригодный для замены зарубежных материалов в томографии, нефтеразведке и авиации

Источник: Freepik

Ученые Уральского федерального университета совместно с коллегами из Тюмени и Красноярска разработали новый тип люминофора — материала, способного эффективно преобразовывать рентгеновское и гамма-излучение в видимый свет. Полученные характеристики делают его перспективным для замены импортных аналогов в медицинской диагностике, авиационных системах, нефтеразведке и таможенном контроле. Результаты исследования опубликованы в журнале Chemistry Europe.

Новый люминофор создан на основе оксисульфида гадолиния, легированного ионами церия и тербия. Он демонстрирует стабильное и интенсивное зеленое свечение с длиной волны около 538 нм — именно в этом диапазоне чувствительность человеческого глаза максимальна.

Ключевым элементом стало использование усовершенствованной технологии получения наночастиц оксидов и оксисульфидов редкоземельных элементов, позволяющей значительно уменьшить их размер и обеспечить высокую однородность. Это существенно повышает квантовый выход и интенсивность свечения люминофора — более чем на 50%.

Синтезированный учеными УрФУ люминофор устойчив к излучению и не теряет свойств со временем, что делает его перспективным в технике и медицине

Источник: УрФУ

Оксисульфиды редкоземельных элементов являются хорошими матрицами для люминесцентных материалов из-за их высокой термической и химической стабильности, низкой токсичности и высокой эффективности свечения. Главную роль в свечении играют ионы тербия, дающие интенсивное зеленое излучение, свечение церия при этом значительно слабее. Спектр свечения матрицы можно изменить, внося добавки других редкоземельных элементов. Если потребуются красные или синие источники света, их можно получить, используя ту же технологию.

Материал демонстрирует высокую радиационную стойкость — при длительном воздействии ионизирующего излучения его структура и оптические свойства не изменяются. В настоящее время исследуется влияние влажности воздуха на стабильность соединения, поскольку гигроскопичность может оказать влияние в реальных условиях эксплуатации. При этом в сухой атмосфере или при наличии влагозащитного покрытия люминофор сохраняет свои характеристики на протяжении длительного времени.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые УрФУ вывели универсальный закон формы снежинок.