I. Physikalisches Institut der JLU Giessen
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Detektormaterialien

Prof. Dr. Bruno K. Meyer       Dr. Albrecht Hofstaetter

Szintillatoren

Diverse anorganische Materialien großer Bandlücke sind nicht nur in der modernen Optoelektronik von Bedeutung, sondern werden (siehe NaI:Tl, BaF2 etc.) auch seit Jahren erfolgreich in Szintillationsdetektoren der Hochenergiephysik eingesetzt. In letzter Zeit haben dabei PbWO4-Kristalle starkes Interesse gefunden. Sie sollen z.B. in großer Zahl am neuen LHC des CERN eingesetzt werden. Dort, aber auch in Anwendungen bei niedrigeren Energien, wie sie das 2. Physikalische Institut unserer Universität untersucht, ist das Material erheblichen Dosen ionisierender Strahlung ausgesetzt. Diese erzeugt diverse paramagnetische Zentren, die mit Hilfe magnetischer Resonanzmethoden (ESR, ENDOR, ODMR) nachgewiesen und charakterisiert werden können. Unsere Untersuchungen, bei denen mittels thermischer und optischer Stimulation auch auftretende Konversionen zwischen verschiedenen Defektzentren im Detail studiert werden, zielen auf die vollständige Erfassung anwendungsrelevanter Strahlenschäden und ihrer Korrelation zu verschiedenen Dotierungen, Kristallzuchtverfahren und thermischen sowie chemischen Behandlungen. Auf der Grundlagenseite steht die Klärung der mikroskopischen Struktur solcher Defekte und ihrer Bildungsmechanismen im Vordergrund. Besonders interessant ist dabei ein polaronischer, d.h. durch selbstinduzierte Gitterpolarisation stabilisierter Elektronentrap ([WO4] 3-Zentrum), dessen ESR-Spektrum hier gezeigt ist.