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Induced F aggregate centres in NaF crystals irradiated with charged particles at low temperature

1973; Wiley; Volume: 18; Issue: 2 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2210180218

1521-396X

A. Kikuchi, K. Ozawa,

Nuclear materials and radiation effects

NaF crystals are irradiated at LNT with protons and deuterons in the energies of 1.5 and 1.7 MeV which include the nuclear resonant reactions, 19F(p,αγ)16O and 19F(d, αγ)17O. Thermal aggregation and annihilation of the radiation-induced defects are investigated using the optical absorption spectrum in warming and isochronal pulse annealing experiments, Four prominent absorption bands are observed at 460, 570, 632, and 870 nm during warming in the absence of the R bands, measured at LNT. The 460 nm band, which does not observed in crystals irradiated at RT, is suggested to be due to a trasition of R-type centres substituted an O2− molecule ion for one of their halogen ion sites and the pair of bands at 570 and 632 nm, which is also supposed to contain an O2− ion in their lattice sites, is attributed to the RN centres; the 870 nm band is identified as arising from the R′ centres. The processes of the formation of these bands are considered briefly. The R1 and R2 bands make their first appearance on annealing at temperatures between 370 and 390°K. At the same time the RN bands are bleached and converted to the 575 and 623 nm bands which are assigned to the transitions of the N1 and N2 centres, respectively. The N bands, when annealed around 400°K, are split into several absorption bands with vibrational structures, their components being tentatively assorted by their zero phonon lines. Above 400°K, the 460 nm band is replaced by the colloids. NaF-Kristalle werden bei der Temperatur des flüssigen Stickstoff mit Protonen und Deuteronen mit Energien von 1,5 und 1,7 MeV bestrahlt und schließen die resonanten Kernreaktionen 19F(p, αγ)16O und 19F(d, αγ)17O ein. Thermische Aggregatbildung und Annihilation der strahlungsinduzierten Störstellen werden mit dem optischen Absorptionsspektrum in Aufheiz- und isochronen Impulstemperungsexperimenten untersucht. Vier wesentliche Absorptionsbanden werden bei 460, 570, 632 und 870 nm bei Aufheizung in der Abwesenheit der R-Banden bei Stickstofftemperatur gemessen. Es wird angenommen, daß die 460 nm-Bande, die nicht in Kristallen beobachtet wird die bei Zimmertemperatur bestrahlt wurden, durch einen Übergang der R-Zentren, die ein O2−-Molekulion fur einen ihre Halogenionenplätze substituieren, versursacht wird, und das Bandenpaar bei 570 und 632 nm, von dem ebenfalls angenommen wird, daß es ein O2−-Molekülion an ihren Gitterplätzen enthält, wird den RN-Zentren zugeschrieben; die 870 nm-Bande wird den R′-Zentren zugeschrieben. Der Bildungsprozeß dieser Banden wird kurz betrachtet. Die R1- und R2-Banden treten zuerst nach Temperung bei Temperaturen zwischen 370 und 390°K auf Zur gleichen Zeit werden die RN-Banden gebleicht und in die 575- und 623 nm-Banden konvertiert, die Übergängen der N1- bzw. N2-Zentren zugeschrieben werden. Die N-Banden werden nach einer Temperung bei etwa 400°K in verschiedene Absorptionsbanden mit Schwingungsstruktur aufgespalten, ihre Komponente worden versuchsweise nach ihren Null-Phononlinie sortiert. Oberhalb 400°K wird die 460 nm-Bande durch die Kolloide ersetzt.