Усовершенствованная технология люминофорных экранов для твердотельных радиолюминесцентных источников света

Abstract

В статье представлена разработка технологии нанесения люминофорных покрытий регулируемой толщины с целью создания твердотельных радиолюминесцентных источников света (ТРИС). Технология ТРИС является альтернативой существующей в настоящее время технологии газонаполненных радиолюминесцентных источников света. Ключевая идея состоит в связывании целевого радионуклида в твердотельной матрице и совмещении ее с люминофором. Вследствие малой длины пробега бета-частиц трития в твердой матрице, технология люминофорных покрытий должна обеспечивать как можно более тесный контакт между люминофором и тритиевым бета-источником. Основными требованиями к люминофорным покрытиям в контексте создания ТРИС являются: прочность закрепления на подложке, равномерность нанесения, радиационная и температурная стойкость. Проведено сравнение различных способов нанесения люминофорных покрытий по их влиянию на рабочие характеристики (яркость и интенсивность) ТРИС. Разработана модифицированная методика осаждения люминофорного покрытия из суспензии в растворе жидкого калиевого стекла на основе золь-гель процесса. Экспериментальным путем установлен оптимальный состав раствора и получены образцы люминофорных покрытий различной толщины на стеклянных подложках. Толщина покрытия регулировалась массой люминофора в суспензии. Представленная методика позволяет осаждать равномерные люминофорные покрытия из суспензии без использования диспергаторов. Была определена оптимальная толщина люминофорного покрытия для достижания максимальной яркости в ТРИС, после чего были изготовлены экспериментальные образцы ТРИС с осаждением люминофорного экрана непосредственно на тритиевый бета-источник. Показано, что предлагаемая технология позволяет получить прочные и равномерные люминофорные покрытия и усовершенствовать технологию ТРИС.