The object of research, development or design (in Russian) : Фундаментальные механизмы повышения выхода люминесценции при комнатной температуре в ионных кристаллах, допированных легкими катионными примесями

The object of research, development or design (in Kazakh) : Жеңіл катиондармен қоспаланған иондық кристалдардың бөлме температурасында люминесценция шығымын арттыруының іргелі механизмдері

Aim of work (in Russian) : Экспериментальными методами установить фундаментальный механизм распада электронных возбуждений (экситоноподобные образования, электронно-дырочные пары), приводящих к повышению выхода люминесценции ионных кристаллов при комнатной температуре.

Aim of work (in Kazakh) : Иондық кристалдардың люминесценттік шығымын бөлме температурасында арттыруына ықпал ететін электрондық қозулардың (экситон-тәрізді, электрон-кемтік жұп) ыдырауының іргелі механизмдерін эксперименттік зерттеулер әдісімен тағайындау.

Методы исследования (на русском) : Экспериментальные методы регистрации люминесцентной (РЛ, ТЛ, ТСЛ), термоактивационной (ТСЛ и температурная зависимость), а также временной развертки спектров люминесценции в ионных кристаллах, допированных легкими катионными примесями

Методы исследования (на казахском) : Жеңіл катиондармен қоспаланған иондық кристалдардағы люминесценциялық (РЛ, ТЛ, ТЫЛ), температуралық ынталанған (ТЫЛ және температураға тәуелділік), сондай-ақ люминесценция спектрлерінің өмір сүру уақытын өлшеудің эксперименттік әдістері

Obtained results and novelty (in Russian) : 1. Повышение светового выхода собственной π-люминесценции (3,3 эВ) над таллиевым свечением (2,8 эВ) в кристалле KI:Tl является доказательством прямого воздействия степени относительной деформации на длину свободного пробега экситонов в сторону ее сокращения, что приводит к увеличению вероятности автолокализации экситонов с излучательной релаксацией. 2. Повышенная величина светового выхода РЛ (2.8 эВ и 3.1 эВ) в KCl:Na связана с рекомбинационной сборкой экситоноподобных локализованных (STE-like) образований около примесных ионов натрия в процессе релаксации (e-h)-пар за счет подвижности нерелаксированных дырок. 3. Повышение светового выхода люминесценции радиационных дефектов в кристаллах NaCl:Li, KCl:Na и KCl:Li в является рекомбинационной сборки в поле примесного иона (Li, Na) нерелаксированных дырок (h) и свободных электронов (e), высвобожденных при термической диссоциации галогенных коагулятов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1. KI:Tl кристалындағы таллий люминесценциясына (2,8 эВ) қарағанда өзіндік π-люминесценцияның (3,3 эВ) жарық шығымының артуы салыстырмалы деформация дәрежесінің экситонның орташа еркін жолына тікелей әсер ететіндігін, яғни қысқартатындығын дәлелдейді, бұл сәулелік релаксациямен экситонның өзін-өзі қармау ықтималдығының артуына әкеледі. 2. KCl:Na-дағы рентген люминесценциясының шығымы артуы (2,8 эВ және 3,1 эВ) релаксацияланбаған кемтіктердің қозғалғыштығына байланысты (e-h) жұптарының релаксациясы кезінде натрий қоспасы иондарының жанында экситон тәрізді локализацияланған (STE тәрізді) түзілімдердің рекомбинациялық жиналуымен байланысты. 3. NaCl:Li, KCl:Na және KCl:Li кристалдарындағы радиациялық ақаулардың люминесценция жарық шығымының артуы галоген коагулятттарының термиялық диссоциациясы кезінде бөлінетін босаңсымаған кемтіктердің (h) және бос электрондардың (e) қоспа ион (Li, Na) өрісіндегі рекомбинациялық жиналуына байланысты.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Результаты настоящего проекта будут иметь большое значение для выявления механизмов детектирования энергии ионизирующих частиц сцинтилляционными и дозиметрическими счетчиками, так как в качестве преобразователя энергии первичного кванта в световую служат исследуемые нами кристаллы. Реализация предлагаемого проекта входит в рамки исполнения Послания Президента РК от 2 сентября 2024 г., где подчеркнута важность строительства Атомной электростанции в стратегическом плане развития Казахстана. В связи с этим крайне важно развитие фундаментальной физической науки, связанной с развитием ядерной энергетики, детектированием ионизирующих излучений в атомной промышленности сцинтилляционными и термолюминесцентными дозиметрами с целью мониторинга радиационной безопасности окружающей среды, а также подготовки высококвалифицированных научных кадров.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаның нәтижелері иондаушы бөлшектердің энергиясын сцинтилляциялық және дозиметрлік есептегіштермен анықтау механизмдерін тағайындау үшін үлкен маңызға ие болады, себебі біз зерттеп отырған кристалдар бастапқы квант энергиясын жарыққа түрлендіргіш қызметін атқарады. Ұсынылған жобаны іске асыру Қазақстанның стратегиялық даму жоспарында Атом электр станциясын салудың маңыздылығын атап өткен ҚР Президентінің 2024 жылдың 2 қыркүйегіндегі Қазақстан халқына Жолдауын іске асыру шеңберінде жүзеге асырылады. Осыған орай ядролық энергетиканы дамыту, қоршаған ортаның радиациялық қауіпсіздігін бақылау мақсатында атом өнеркәсібінде иондаушы сәулеленуді сцинтилляциялық және термолюминесценттік дозиметрлермен анықтауға, сондай-ақ жоғары білікті ғылыми кадрларды даярлаумен байланысты іргелі физика ғылымын дамытудың маңызы зор.

Level of implementation (in Russian) : Жеңіл катиондық қоспалармен қоспаландырылған СГК люминесценция шығымын арттыру бойынша алынған эксперименттік нәтижелер жұмысы электрондар мен қозғалғыш кемтіктерді рекомбинациялауға негізделген сцинтилляциялық тіркегіштерді әзірлеуде сұранысқа ие болады.

Level of implementation (in Kazakh) : Полученные экспериментальные результаты по повышению светового выхода люминесценции в ЩГК, допированных легкими катионными примесями, будут востребованными при разработке сцинтилляционных детекторов, действие которых основано на рекомбинационной сборке подвижных дырок с электронами.

Efficiency (in Russian) : Жобаның әлеуметтік-экономикалық тиімділігі қолданыстағы құрылғылардың температуралық режимдеріне қарағанда, жоғары температуралы сцинтилляциялық және дозиметриялық тіркегіштердің негізін құрайтын сілтілігалоидті кристалдардың (СГК) люминесценциясының жарық шығымын арттыруға байланысты түбегейлі жаңа әзірлеу боп табылады. Жоба шеңберінде бірлескен ғылыми тәжірибелер және магистратура мен докторантура арқылы жоғары білікті жас ғалымдарды даярлау арқылы отандық ғылымның беделін паш етеді.

Efficiency (in Kazakh) : Социально-экономической эффективностью проекта являются принципиально новая разработка, связанная с повышением светового выхода люминесценции ЩГК, которая является основой высокотемпературных сцинтилляционных и дозиметрических детекторов в отличие от существующих температурных режимов подобных устройств. В рамках проекта демонстрируется престиж отечественной науки путем проведения совместных научных экспериментов, а также подготовки высококвалифицированных молодых ученых через магистратуру и докторантуру.

Field of application (in Russian) : - полученные научные результаты дадут возможность установить фундаментальные механизмы повышения светового выхода люминесценции сцинтилляционных детекторов на основе ионных кристаллах, действия которых основано на сборке электронно-дырочных пар. - полученные результаты станут научной основой сцинтилляционных и термолюминесцентных дозиметров для детектирования ионизирующих излучений в ядерной и атомной промышленности, медицине и экологии, а также других смежных областях естественной науки и технологии.

Field of application (in Kazakh) : - алынған ғылыми нәтижелер қарқынды люминесценция орталығы болатын жеңіл катион-гомологтардың потенциалды өрісінде электрон-кемтік жұптарын құрастыру арқылы әрекет ететін иондық кристалдар негізіндегі сцинтилляциялық тіркегіштердің бөлме температурасында жарық шығымының арттыруының басты механизмдерін анықтауға мүмкіндік береді. - алынған нәтижелерді иондаушы сәулеленуді анықтау үшін сцинтилляциялық және термолюминесцентті дозиметрлердің ғылыми негізі ретінде ядролық және атом өнеркәсібінде, медицинада және экологияда, сондай-ақ жаратылыстану ғылымы мен технологияның басқа да сабақтас салаларында қолдану мүмкіндігі бар.