АО «Гиредмет», Москва, Россия:

И. С. Лисицкий, старший научный сотрудник
Г. В. Полякова, старший научный сотрудник, эл. почта: gradan@mail.ru
В. Ф. Голованов, старший научный сотрудник
М. С. Кузнецов, зав. лаб. высокочистых галогенидных материалов для оптики

Изучена зависимость спектрального пропускания кристаллов галогенидов таллия КРС-6 от атмосферы выращивания. Целью экспериментов являлся выбор условий, позволяющих свести к минимуму разложение галогенидов таллия на последней стадии получения оптических материалов для приборов лазерной техники. Продукты разложения являются примесями, активирующими процесс диссоциации галогенидов таллия. Они удаляются и вновь восстанавливаются при каждом процессе очистки солей и при выращивании кристаллов. Установлено, что в расплаве КРС-6 такие примеси возникают при диссоциации молекул TlCl с образованием ионов таллия и вытеснением хлора в атмосферу. Образовавшиеся ионы металла внедряются в растущие кристаллы, снижают их прозрачность и вызывают процесс разложения, приводящий к потере оптических качеств. На процессы разложения при выращивании можно воздействовать с помощью атмосферы, в которой проходит процесс роста. Результаты проведенных ранее исследований показали, что кристаллы КРС-6 необходимо выращивать на воздухе. Контрольные измерения после выдержки в течение 6 мес показали, что спектральное пропускание кристаллов не изменилось, тогда как у кристаллов, выращенных в вакууме и атмосфере аргона, оно снизилось. В данной работе предпринята попытка выяснить возможность подбора атмосферы выращивания, которая позволит получить кристаллы КРС-6, обладающие не только широкой спектральной областью прозрачности (от 0,42 до 30 мкм), но и низким поглощением излучения. Для создания оптимальной галогенирующей атмосферы было опробовано несколько галогенсодержащих добавок. Были выращены кристаллы в галогенирующих атмосферах CCl₄, CHBr₃, SiCl₄.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014–2020 годы» в рамках проекта «Разработка технологии получения новых оптических материалов для приборов и устройств лазерной и/или радиационной техники». Соглашение ГК № 14.576.21.0054. Уникальный идентификатор прикладных научных исследований (проекта) RFMEFI57614X0054.

Продолжение. Начало см. «Цветные металлы». 2016. № 6. С. 74–79.

1. Денисов С. П. Детекторы черенковского излучения // Природа. 2004. № 7. С. 22–30.
2. Рогалин В. Е. Оптическая стойкость прозрачных материалов для мощных СО₂-лазеров : дис. … канд. физ.-мат. наук. — М. : Ин-т общей физики им. А. М. Прохорова, 2010. — 155 с.
3. Данилов В. В. Физико-технические параметры монокристаллов для светозвукопроводов акустооптических устройств // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2002. № 4/5. С. 62–64.
4. Залетин В. М., Барков И. П., Газизов И. М. и др. Использование кристаллов TlBr для детекторов рентгеновского х и -излучения // Атомная энергия. 2009. Т. 106, № 4. C. 214–217.
5. Hitomi K., Murori O., Hurabuki R. et al. Recent progress in tallium bromide detectors for x- and -ray spectroscopy // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2001. Vol. 458. P. 365–369.
6. Onodera T., Hitomi K., Muroi O. et al. Characterization of Thallium Bromide Radiation Detectors // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 2006. Vol. 568. P. 129–133.
7. Kažukauskas V., Jurgilaitis A., Vaitkus J. V., Gostilo V., Shorohov M. Photoelectrical phenomena and current kinetics in TlBr // Materials Science (Medziagotyra). 2008. Vol. 14, No. 2. P. 97–100.
8. Gazizov I. M., Zaletin V. M., Kukushkin V. M., Khrunov V. S. Current Response of a TlBr Detector to Cs-137 gamma-Ray Radiation // Semiconductors. 2011. Vol. 45, No. 5. P. 636–640.
9. Shulgin B. V., Kruzhalov A. V., Petrov V. L. Detector materials and devices for radiation monitoring // News of highe reduction institutions. Physic. 2012. Vol. 51. P. 205–208.
10. Zhukova L., Korsakov A., Chazov A. et al. Photonic crystalline IR fibers for spectral range of 2–40 mM // Applied Optics. 2012. Vol. 51, No. 13. P. 2414–2418.
11. Дарвойд Т. И., Бочкарев Э. П., Лебедев В. Н. и др. Корреляция объемной лучевой прочности монокристаллов КРС-6 с другими оптическими характеристиками // Оптико-механическая промышленность. 1981. № 1. C. 26–28.
12. Кузнецов М. С., Зараменских К. С., Лисицкий И. С. Влияние атмосферы выращивания на характеристики кристаллов TlBr. Часть 1. Спектральное пропускание и светорассеяние // Цветные металлы. 2011. № 4. С. 81–84.
13. Лисицкий И. С., Полякова Г. В., Голованов В. Ф., Кузнецов М. С. Влияние режимов выращивания кристаллов TlCl – TlBr и TlBr – TlI на структурное совершенство кристаллов // Цветные металлы. 2015. № 12. С. 64–70. DOI: 110.17580/tsm.2015.12.12
14. Корсаков А. С., Жукова Л. В., Корсаков В. С. и др. Термодинамические функции процессов растворения галогенидов одновалентного таллия и серебра в воде и галогенводородных кислотах // Бутлеровские сообщения. 2014. Т. 37, № 3. С. 27–36.

15. Корсаков А. С., Жукова Л. В., Корсаков В. С. и др. Изучение процесса кристаллизации галогенидов одновалентного таллия и твердых растворов КРС-6 и КРС-5 в воде и неводных растворителях // Бутлеровские сообщения. 2014. Т. 38, № 5. С. 48–55.
16. Жукова Л. В., Корсакова Е. А., Жуков В. В., Корсаков В. С. Термодинамическое исследование кристаллов системы AgBr – TlI и получение ИК-световодов нанокристаллической структуры на их основе // Цветные металлы. 2013. № 4. С. 62–66.
17. Лисицкий И. С., Полякова Г. В., Голованов В. Ф., Кузнецов М. Ф. Зависимость спектрального пропускания кристаллов галогенидов таллия от атмосферы выращивания. Часть I. Цветные металлы. 2016. № 6. С. 74–79. DOI: 110.17580/tsm.2016.06.10.
18. ТУ 2631-060-44493179–00. Углерод четыреххлористый особой чистоты ОП-3.