Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Стрелкова Асель Викторовна «8D05323 – Техникалық физика» білім беру бағдарламасы бойынша «Металл фторидтеріне негізделген керамиканың люминесценттік қасиеттері» тақырыбында диссертациясы қорғалады.
Диссертация Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Техникалық физика кафедрасы» кафедрасында орындалды.
Қорғау тілі - орыс тілінде
Ресми рецензенттер:
Убаев Жигер Картбаевич - философия докторы (PhD), Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті, «Физика» кафедрасының аға оқытушы, Ақтөбе қ., Қазақстан Республикасы.
Ускенбаев Данияр Есанкулович – философия докторы (PhD), С. Сейфулин атындағы Қазақ агротехникалық зерттеу университеті, «Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар» кафедрасының қауымдастырылған профессоры, Астана қ., Қазақстан Республикасы.
Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:
Каргин Джумат Бейсембекович - физика-математика ғылымдарының кандидаты, Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Техникалық физика кафедрасының профессоры, Астана қ., Қазақстан Республикасы;
Омарова Гульден Сериковна - философия докторы (PhD), академик Е. А. Бөкетов атындағы Қарағанды ұлттық зерттеу университетінің физика және нанотехнология кафедрасының жетекшісі, Қарағанды қаласы, Қазақстан Республикасы;
Балтабеков Асхат Секербаевич – физика-математика ғылымдарының кандидаты, PhD докторы, Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды университетінің ғылыми жұмыстар жөніндегі деканының орынбасары, физика және нанотехнология кафедрасының қауымдастырылған профессоры, Қарағанды қ., Қазақстан Республикасы.
Ғылыми кеңесшілері:
Жунусбеков Амангельды Магмурович - физика-математика ғылымдарының докторы, Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Техникалық физика кафедрасының доценті, Астана қ., Қазақстан Республикасы;
Лисицын Виктор Михайлович – физика-математика ғылымдарының докторы, Томск политехникалық университетінің материалтану кафедрасының профессоры, Томск қ., Ресей Федерациясы;
Қорғау 2025 жылғы 26 желтоқсан, сағат 14:00 Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «8D05323 – Техникалық физика» мамандығы бойынша «8D053 – Физикалық және химиялық ғылымдар» кадрларды даярлау бағыты бойынша диссертациялық кеңесте өтеді. Диссертациялық кеңес мәжілісі онлайн форматта өткізіледі деп жоспарлануда.
Сілтемесі: https://share.kz/gt0y
Мекен-жайы: Астана қаласы, Қажымұқан көшесі, 13, №3 оқу ғимараты № 310 аудиторияда
Аңдатпа (қаз.): Диссертациялық зерттеудің мақсаты. Диссертациялық жұмыстың мақсаты радиациялық синтез арқылы алынған вольфраммен белсендірілген металл фторидтері негізіндегі керамикалық материалдардың құрылымы мен люминесценттік қасиеттерін синтездеу және жан-жақты зерттеу, сондай-ақ қозу энергиясын люминесценцияға, оның ішінде синхротрондық қозу кезінде түрлендіру тиімділігін бағалау болып табылады. Зерттеу міндеттері. Диссертациялық жұмыстың мақсатына жету үшін келесі міндеттер қойылды және шешілді: 1. Процесс параметрлерін өзгерте отырып, вольфрам иондарымен белсендірілген BaF₂, MgF₂ және BaMgF₄ металл фторидтері негізінде керамикалық үлгілерді синтездеу. 2. Процесс параметрлерін өзгерте отырып, вольфрам иондарымен белсендірілген BaF₂, MgF₂ және BaMgF₄ металл фторидтері негізінде керамикалық үлгілерді синтездеу. 3. Синтезделген материалдардың құрылымдық зерттеулерін жүргізу, фазалық құрамын, морфологиясын және вольфрамның кристалдық торға қосылу ерекшеліктерін анықтау. 4. Сәулелену жағдайлары мен режимдеріне және бастапқы қоспаны дайындауға байланысты синтезделген BaF₂, MgF₂ және BaMgF₄ керамикасының спектрлік және кинетикалық люминесценция сипаттамаларын зерттеу. 5. Керамикалық үлгілерді термиялық күйдірудің люминесценцияға әсерін зерттеу. Вакуумдық ультракүлгін диапазондағы синхротрондық қозу кезінде BaMgF₄ керамиканың люминесценция табиғатын зерттеу, энергияның берілу механизмдерін анықтау, жолақаралық ауысулардың, STE және ақаулық орталықтарының үлестерін анықтау. Зерттеу әдістері. Бұл зерттеуде ЭЛВ-6 үдеткішіне негізделген эксперименттік қондырғы Ресей ғылым академиясының Сібір бөлімшесі (Новосибирск) Будкер атындағы Ядролық физика институты отқа төзімді бейорганикалық материалдардан керамика синтездеу үшін пайдаланылды. Бұл зерттеуде металл фторидтеріне (BaF₂, MgF₂, BaMgF₄) негізделген керамика 1,4 МэВ энергиясы және 14–20 кВт/см² қуат тығыздығы бар жоғары энергиялы электронды сәулені пайдаланатын радиациялық синтез арқылы өндірілді. Үлгілерді сәулелендіру атмосфералық қысымда және жоғары температурада жүргізілді, бұл қосымша қоспаларды енгізбей, тығыз құрылымның пайда болуына ықпал етті. Келесі қадамдар: - Құрылымдық-морфологиялық талдау: сканерлеуші электронды микроскопты (SEM) пайдаланып беттік талдау, энергия-дисперсиялық спектроскопияны (EDS) пайдаланып элементтік құрамды анықтау, JSM-IT 200 сканерлеуші электронды микроскопты және Tescan сканерлеуші MIRA33 микроскопты пайдаланып кристалдық құрылымды анықтау үшін рентгендік дифракцияны (XRD) талдау. - Люминесценция талдауы: фотолюминесценция мен катодолюминесценция спектрлерін жазу, люминесценция кинетикасын зерттеу және вакуумдық ультракүлгін (VUV) сәулеленумен қозу кезінде спектрлерді талдау. - рентгендік дифракциялық талдау көмегімен алынған үлгілердің кристалдық құрылымын талдау (D8 ADVANCE ECO рентгендік дифрактометр); - Люминесценция талдауы: фотолюминесценция мен катодолюминесценция спектрлерін жазу, люминесценция кинетикасын зерттеу және вакуумдық ультракүлгін (VUV) сәулеленумен қозу кезінде спектрлерді талдау. - Термиялық күйдіру әсерін зерттеу: муфельді пештің көмегімен термиялық өңдеуден кейінгі үлгілердің люминесценттік қасиеттерінің өзгеруін бағалау; Қорғауға ұсынылған негізгі қағидаттар. 1. Радиациялық синтез әдісі вольфрам иондарын BaMgF₄ негізіндегі керамикалық торға тиімді енгізуге мүмкіндік береді. BaMgF₄ кристалдық торына активаторларды (W) енгізу жоғары тиімді люминесценттік орталықтарды қалыптастырады. 2. Термиялық күйдіру W иондарының түйіршікті кеңістіктен кристалдық тор орындарына миграциясына байланысты люминесценция қарқындылығын үнемі арттырады, осылайша сәуле шығару орталықтары мен энергия шығынын оңтайландырады. 3. ВУФ синхротронды қоздыру кезінде (T = 9 K), BaMgF₄ люминесценциясы жолақтар аралық, өздігінен ұсталған қоздыру және ақаулықтан туындаған ауысулардың конъюгациясымен анықталады. Қоздыру шыңдары 6,45–8 эВ және 9,7–10,3 эВ шамасында тиімді энергия беру арналарын анықтайды. Зерттеудің негізгі нәтижелерінің сипаттамасы. Зерттеу нәтижесінде энергиясы 1,4 МэВ және қуат тығыздығы 14–20 кВт/см² жоғары энергиялы электронды сәулелер астында сәулелік синтезді қолдана отырып, металл фторидтері (BaF₂, MgF₂, BaMgF₄) негізінде керамикалық материалдар синтезделді. Сканерлеуші электронды микроскопия (SEM) көмегімен морфологиялық талдау синтезделген керамиканың орташа түйіршік өлшемі 500–800 нм, ал кеуектілігі 5% аспайтындығы анықталды, бұл оның жоғары тығыздығын растайды. Энергия-дисперсиялық спектроскопияны (EDS) қолданатын элементтік талдау кристалдық құрылым ішінде компоненттердің біркелкі таралуын анықтады, ал рентгендік дифракциялық (XRD) талдау BaF₂, MgF₂ және BaMgF₄ фазаларының елеулі бөгде қосындыларсыз түзілуін растады. 10,6 эВ энергиясы бар вакуумдық ультракүлгін (VUV) сәулеленумен қоздырылған люминесценция қасиеттерін зерттеу 220-450 нм диапазонында 270 нм, 310 нм және 390 нм шыңдары бар интенсивті сәулеленуді анықтады, бұл тиімді орталықтардың болуын көрсетеді. Эмиссия кинетикасын талдау екі уақыт құрамдастарын анықтады: электронды күйлердің рекомбинациясымен байланысты жылдам компонент (τ₁ ≈ 5–10 нс) және ақау орталықтарынан туындаған баяу компонент (τ₂ ≈ 200–250 мкс). Сонымен қатар, 1000°C температурада 1 сағат бойы термиялық жасыту құрылымдық ақаулар концентрациясының төмендеуіне және белсенді орталықтардың қайта бөлінуіне байланысты люминесценция қарқындылығының 30-40%-ға артқанын анықтады. Тығыздық функционалдық теориясы (ТҚТ) әдісін қолданатын кванттық-химиялық модельдеу активаторларды (мысалы, W⁶⁺ иондары) енгізу жолақ аралықтарының 0,2–0,3 эВ тарылуына және өткізгіштік деңгейлерінің жанында жергілікті күйлердің өзгеруіне әкелетінін растады. Осылайша, тәжірибелік және теориялық нәтижелер радиациялық синтез жоғары люминесценция тиімділігі бар керамикалық материалдарды жасауға мүмкіндік беретінін, оларды сцинтилляциялық детекторларда және вакуумдық ультракүлгін диапазонында жұмыс істейтін оптоэлектрондық құрылғыларда пайдалану үшін перспективалы ететінін көрсетеді. Нәтижелердің жаңалығы мен маңыздылығын сипаттау. - Күрделі сілтілі жер металл фторидтері BaxMg(2-x)F4 негізінде люминофорларға арналған керамиканың радиациямен синтезделу мүмкіндігі алғаш рет анықталды. Радиациялық синтезді қолдану вольфрам иондарын қосымша заттарды қолданбай активатор ретінде енгізуге мүмкіндік береді, бұл дәстүрлі термиялық әдістермен мүмкін емес. - ELV-6 қондырғысының бұрын сипатталған өте импульстік режимдерімен салыстырғанда (E≈1,3 МэВ, қуат тығыздығы ~45 Вт/см², экспозиция уақыты ~180 мин) ELV-4 қондырғысында электронды-сәулелік синтезге арналған параметрлердің жаңа терезесі ұсынылды және эксперименталды түрде расталды (E≈2V², ~10. с), фторидті керамика қалыптастырудың технологиялық мүмкіндіктерін кеңейту. - Металл фторидті ұнтақтардың қоспасынан тікелей радиациялық синтез арқылы алғаш рет синтезделген BaxMg(2-x)F4 керамикасының спектрлік, кинетикалық және сандық люминесценция сипаттамаларына кешенді зерттеулер жүргізілді. Сәулелік синтез арқылы алғаш рет синтезделген BaxMg(2-x)F4 керамикасының спектрлік, кинетикалық және сандық люминесценция сипаттамаларын кешенді зерттеулер жаңа тәсілдің тиімділігін растады. Алынған нәтижелер материалтанудағы радиациялық технологияларды одан әрі дамыту үшін, сондай-ақ жаңа жарық көздерін, оптикалық материалдарды және функционалды жабындарды жасауда практикалық қолдану үшін маңызды. Бұл диссертацияда алынған нәтижелер анық инновациялық болады және жарықдиодты шамдар үшін люминофор ретінде пайдаланылуы мүмкін деп күтілуде. Олар сондай-ақ сцинтилляциялық материалдар ретінде жоғары әлеуетке ие. Ғылымның даму бағыттарына немесе мемлекеттік бағдарламаларға сәйкестігі. Диссертациялық зерттеу «Жаңа материалдар мен технологиялар, қауіпсіз өнімдер мен конструкциялар» басым бағытына және «Энергетика және оптоэлектроника үшін радиациялық технологиялар мен материалдар» мамандандырылған зерттеу саласына сәйкес келеді. Фторидті керамиканың радиациялық синтезі және оның люминесценттік қасиеттерін зерттеу бойынша алынған нәтижелер өнімділік сипаттамалары жақсартылған инновациялық материалдарды жасауға және өнеркәсіпте радиациялық технологияларды қолдануды кеңейтуге бағытталған Ғылым мен техниканы дамытудың мемлекеттік бағдарламасының міндеттеріне сәйкес келеді. Ізденушінің әр басылымға қосқан жеке үлесі. Диссертациялық зерттеудің негізгі нәтижелері диссертациялық жұмыстың тақырыбына сәйкес келетін 8 баспа жұмыстарында жарияланды. Оның ішінде Scopus және Web of Science деректер қорына енгізілген рецензияланған ғылыми журналдарында 3 мақала, Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым және жоғары білім сапасын қамтамасыз ету комитеті ұсынған басылымдарда 2 мақала, Халықаралық ғылыми конференцияларда 3 ғылыми тезистер мен баяндамалар жарияланды. Жарияланған мақалалар тізімі: 1. A. M. Zhunusbekov, A. V. Strelkova, Zh. T. Karipbayev, K. K. Kumarbekov, A. Akilbekov, R. N. Kassymkhanova, M. T. Kassymzhanov, Y. Smortsova, A, I. Popov Luminescence Investigation of BaMgF4 Ceramics Under VUV Synchrotron Excitation //Crystals. – 2025. – Т. 15. – №. 2. – С. 127. (Quartile – Q2, IF-2,4); 2. V. M. Lisitsyn, D. A. Musakhanov, T. G. Korzhneva, A. V. Strelkova, L. A. Lisitsyna, M. G. Golkovsky, A. M. Zhunusbekov, J. T. Karipbaev, A. L. Kozlovsky Synthesis and Characterization of Ceramics BaxMg (2–x)F4 Activated by Tungsten //Glass Physics and Chemistry. – 2023. – Т. 49. – №. 3. – С. 288-292. (Quartile – Q3, IF-0,3); 3. V. M. Lisitsyn, V. A. Vaganov, G. K. Alpyssova, E. V., Kaneva, L. A. Lisitsyna, A. V. Strelkova, I. P., Denisov Radiation synthesis of barium magnesium fluoride activated by tungsten ceramics: structure and luminescence //Eurasian Physical Technical Journal. – 2024. – Т. 21. – №. 4.4. (Quartile – Q4, IF-0,64); Осы мақалаларды дайындауға өтініш берушінің қосқан үлесі: Осы диссертацияда ұсынылған барлық эксперименттік деректерді автор Томск политехникалық университетінің лазерлік және жарық техникасы кафедрасының және Ресей ғылым академиясының Сібір бөлімшесінің Ядролық физика институтының Өнеркәсіптік үдеткіштерді әзірлеу зертханасының қызметкерлерінің көмегімен өз бетінше алды. Зерттеу тақырыбы бойынша бар әдебиеттерге толық шолу жасалды. Алынған нәтижелерді өңдеу және интерпретациялау ғылыми жетекшілермен бірлесіп жүргізілді. Түпнұсқа жобасы да ғылыми жарияланым талаптарын сақтай отырып жазылған.
Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы
Диссертациялық кеңестің шешімі
Диссертация қорғауының бейнежазбасы: https://www.youtube.com/watch?v=7ep3NPYxYoo
