Zhiger Ubaev

A purification and growth process for alkali halide crystals (AHCs) is demonstrated using KCl: Li as a model system and employing an experimental crystal growth setup manufactured by Across International, USA. The process involves the following sequential stages: (i) deposition of a thin pyrolytic carbon coating (pyrolysis) onto the inner surface of a quartz ampoule in order to suppress the adhesion of molten alkali halide compounds (AHCs) to the ampoule walls; (ii) generation of a high vacuum (10 ^–6 Тоrr) inside the quartz reactor to purify the alkali halide raw materials from oxygen-containing impurities; (iii) establishment of an argon atmosphere (1.1–1.3 bar) and the quartz ampoule shielding as a technological approach for suppressing the evaporation of aggressive halogen vapors. Flame photometry, absorption spectroscopy, and luminescence spectroscopy analyses demonstrate that the KCl crystal matrix was purified from oxygen-containing impurities (OH) down to 0.2 ppm, divalent impurities (Me ²⁺ ) down to 0.1 − 0.3 ppm, and alkali-metal homolog cations (Li ⁺ , Na ⁺ ) down to 1–3 ppm. Unique capabilities of the facility were further realized in the growth of KCl single crystals doped with hygroscopic lithium ions. Enhanced scintillation and dosimetric properties of KCl: Li crystals were demonstrated.

Бұл мақалада физика пәнін оқыту үдерісінде цифрлық платформаларды қолданудың теориялық негіздері мен практикалық артықшылықтары жан-жақты қарастырылады. Қазіргі білім беру жүйесінде цифрлық технологиялар оқытудың инновациялық бағыты ретінде дәстүрлі әдістерді толықтырып, оқу мазмұнын жаңартуға мүмкіндік береді. Олар оқушылардың танымдық белсенділігін арттырып, күрделі физикалық құбылыстар мен заңдылықтарды көрнекі, нақты әрі түсінікті түрде меңгеруге жағдай жасайды, сонымен қатар білім алушылардың логикалық ойлау қабілетін және зерттеушілік дағдыларын дамытуға септігін тигізеді.Мақалада оқу процесінде кеңінен қолданылатын PhET және Efizika сияқты виртуалды зертханалардың рөлі айқындалады. Бұл платформалар теориялық білімді тәжірибемен ұштастырып, оқушыларға тәжірибелерді қауіпсіз, ыңғайлы және қолжетімді виртуалды ортада орындауға мүмкіндік береді. Нәтижесінде олардың ғылыми қызығушылығы артып, шығармашылық қабілеттері қалыптасады.Сонымен қатар, Quizizz, Kahoot және Spinnerwheel сияқты интерактивті платформалардың оқу үдерісіндегі тиімділігі талданады. Аталған құралдар білімді жедел тексеруге, нақты уақыт режимінде кері байланыс алуға және ойын элементтері арқылы сабаққа деген қызығушылықты арттыруға ықпал етеді. Мұғалім үшін бұл платформалар оқу нәтижелерін бақылауға, саралауға және жалпы оқыту сапасын арттыруға тиімді жағдай туғызады.

This study investigates the radiative relaxation of electronic excitations through luminescence spectroscopy techniques applied to high-purity KBr crystals subjected to low-temperature (85 K) uniaxial deformation along the and crystallographic directions. Results demonstrate that the most significant enhancement in the intensity of σ-(4.42 eV) and π-(2.3 eV) luminescence from self-trapped excitons in KBr crystals occurs with elastic deformation along the direction, aligning with the axis of the hole component of the anion self-trapped exciton. Deformation-induced changes in X-ray, tunneling, and thermally stimulated luminescence spectra reveal a new band, denoted as E_x, peaking at approximately 3.58 eV, attributed to tunneling charge exchange between the F’- and V_K-centers in their ground state.

For the first time, the stability of KCl single crystals doped with sodium impurity ions was analyzed via the optical absorption and luminescence methods. Using the characteristic bands of optical absorption, as well as of X-ray and tunnel luminescence, ascribed to radiation defects and exciton-like formations localized near sodium impurity, the removal of Na⁺ ions from regular cation sites into nanosized clusters in KCl:Na crystals stored for a long time at room temperature was demonstrated. At the same time, the subsequent annealing of such “decayed” crystals at high temperature (400–700 °C) led to a partial incorporation of sodium impurity ions back into cation sites and the restoration of a homogeneous distribution of Na⁺ in the KCl:Na lattice. With an increase in the quenching temperature, the restoration degree continuously increased until it reached the saturation level (about 80% of the characteristics of a freshly grown crystal). The detectable/disappearing X-ray-induced absorption bands at 6.3 and 3.5 eV (respectively ascribed to interstitial chlorine ions and atoms localized near Na⁺), as well as the luminescence bands at 2.8 and 3.1 eV, typical of recombinationally generated exciton-like formations near Na⁺ or Na⁺-Na⁺, were the indicators of sodium ion redistribution in the crystal lattice.