Luminescence of Cr-doped alumina induced by charged particle irradiation

Cr添加アルミナのイオンビーム誘起発光

井上 愛知; 永田 晋二*; 藤 健太郎*; 土屋 文*; 山本 春也; 四竈 樹男*

Inoue, Aichi; Nagata, Shinji*; To, Kentaro*; Tsuchiya, Bun*; Yamamoto, Shunya; Shikama, Tatsuo*

Cr添加アルミナ(ルビー)にMeVエネルギー領域の水素及びヘリウムイオンを照射したときの照射量と誘起発光強度の関連性について調べた。その結果、水素イオンの照射量が増大しても誘起発光強度はほとんど変化せず、線エネルギー付与(LET)にも比例しなかったが、ヘリウムイオンの照射量が増大すると誘起発光強度が急速に減衰し、その減衰量が核的エネルギー付与量に比例した。これらのことから、誘起発光強度は、ルビー内の励起される発光中心の数のみに比例し、線エネルギー付与(LET)とは関連しないこと,発光強度の減衰はおもに入射イオンの核衝突による発光中心の消滅に起因することが示唆された。

The ion-induced luminescence behavior has been investigated for Cr-doped alumina (ruby, -AlO: 0.5 wt% Cr) under MeV region H and He ion irradiation. The initial yield of the R-line luminescence (693 nm) increased proportionally to the projected range of the incident H ions, indicating that the ion- induced luminescence efficiency for an H ion was constant with independence of the electronic energy loss. However, the He induced luminescence yield was not directly related to either the projected range or the incident energy, corresponding that the efficiency decreased with increasing the electronic energy loss. The reduction of R-line yields by the ion irradiation was adequately explained by decreasing R-line luminescence centers.