بخشی از مقاله
چکیده
در این بررسی بلورهای خا لص و آلاییده شده فلوریدلیتیوم را در سازمان انرژی اتمی ایران رشد داده و همه نمونه ها به میزان 1KGy پرتودهی شدند. سپس بادستگاه برش در ابعاد1×3×3 به قطعات کوچک برش داده شد و با استفاده از دستگاه قرائت گر TLD در دانشگاه صنعتی مالک اشتر مورد آزمایش قرارگرفت. نمودار درخشندگی نمونه ها بین دمای 50 تا300 درجه سانتیگراد ترسیم گردید. نمودارها با توجه به تحلیل نظری پدیده ترمولومینسانس مورد ارزیابی قرار گرفتند.
مقدمه
دفلوری لیتیوم ساختار بلوری یونی دارد . اگر این بلور با منیزیوم آلاییده شود یک ماده پرتوزای فسفری می شود و اگر تحت تابش وگرما قرارگیرد خواص ترمولومینسانس خواهد داشت. پدیده هایی
در داخل بلور رخ می دهد و از طریق مراکز دام گسیل نورخواهد داشت وفوتون هایی باانرژی های مختلف ساطع خواهد کرد.این مهم در صنعت دزیمتری کاربرد دارد. اگر بتوان فرایندهایی که
دربلوراتفاق می افتند شناسایی نمود راه برای ساخت قطعات مناسب کاربردی هموارمی شود . ارتباط پدیده ترمولومینسانس وعوامل موثر بر شدت قله های درخشندگی گرمالیانی با دزیمتری نقش مهمی دربهینه سازی بلورهابرای کاربرددارد.
شرح آزمایش وتحلیل -دراین بررسی .بلورخالص فلوریدلیتیوم خالص وهمچنین بلورآلاییده شده درسازمان انرژی اتمی ایران رشد داده شد و با استفاده از آزمایش با دستگاه آنالیز
.ICP سازمان انرژی اتمی اصفهان از صحت بلور رشد داده شده اطمینان حاصل گردید .وهمه نمونه های بلورخالص و بلورهای آلاییده به منیزیوم به میزان200SSP'150SSP'100SSP با
دستگاه کبالت 60 درسازمان انرژی اتمی ایران پرتودهی شده ونمونه ه ا درمعرض پرتوهای گاما قرارگرفتند . ازهربلورمذکور چهارنمونه دراندازه های1×3×3 میلی مترمکعب تهیه شد. همه 16 نمونه مذکور با دستگاه قرائت گر TLDدر دانشگاه صنعتی مالک اشتر مورد آزمایش قرار گرفتند و نمودار درخشندگی گرمالیانی آنان ترسیم و مورد بررسی قرار گرفت.
برای بررسی پدیده درخشندگی گرمالیانی و محاسبه کمیت های درخشندگی از قبیل انرژی فعال سازی و فاکتور فرکانس برای مهم ترین قله های دزیمتری مدل ریاضی برای حالت عام در تظر گرفته شده و اولین بار توسط محاو پارتریج با رابطه - 1 - بیان شد: - 1 - در این رابطه E انرژی فعال سازی - مرکز دام - ، S فاکتور فرکانس - ضریب تبدیل الکترونهای آزاد شده به فوتونهای تولید شده - و b بیانگر مرتبه سینتیک است .
T دمابرحسب کلوین و آهنگ گرمادهی برحسب - k/s - و n تعداد الکترون های به دام افتاده توسط مرکز تله خواهد بود . K ثابت بولتز من و I شدت درخشندگی گرمالیانی برحسب - s - است. با تغییر آهنگ گرمادهی ارتفاع قله ها و دمای بیشینه قل ه ها تغییر می کند با افزایش n0 شدت قله ها افزایش می یابد. با کاهش زمان توقف آهنگ گرمادهی تعداد الکترون های به دام افتاده که باعث تولید فوتون می شوند کمتر خواهد بود و با افزایش آهنگ گرمادهی جا به جایی قله های شدت به سمت دماهای بیشتر سوق پیدا می کنند.
درروابط فوق m چگالی حفره هادرمرکزبازترکیب nc چگالی الکترون در نوار رسانش Am ضریب احتمال باز ترکیب n چگالی الکترون ها در مرکز دام An ضریب احتمال به دام اندازی مجدد N چگالی الکترون های به دام افتاده توسط مرکز دام خواهد بود. نحوه رفتار حامل هادرنوارممنوعه بلور در شکل 1 نشان داده شده است. روش آزمایش بر مبنای مقاسه نمودارهای درخشندگی گرمالیان ی قبل و پس از پرتودهی بلورها استوار است. توسط نرم افزار ویژه دو نمودار از یکدیگر کسر و نمودار خالص رسم گردید . دمای دستگاه قرائت گر TLD بین 50 تا300 درجه سانتیگرادتنظیم گردید. از روی تعداد و شدت قله و ارتفاع قله ها می توان به نتایج قابل توجهی دست یافت . در شکل 2 این نمودار نشان داده شده است.به طورخلاصه اهم نتایج به شرح زیراست:
-1 درخشندگی گرمالیانی در بلورهای منظم مشاهده می شود ولی در بلور خالص - بدون آلاییدگی - مشاهده نمی شود.
-2برای نمونه بلور با آلاییدگی 100SSP قله های ضعیف مشاهده می شود.
-3با افزایش آلاییدگی ارتفاع قله ها وشدت بیشترمی شود . دربین نمونه ها بیشترین شدت وقله مربوط به نمونه باآلاییدگی 200SSP می باشد. در نمودار چهار قله مشاهده می شود که قله چهارم قله اصلی بلوراست . وجود ناخالصی دربلوردلیل بالا رفتن قله اصلی است.
-4 وجود چهارقله متفاوت بیانگر وجودمراکزدام متفاوت ویک مرکزبازترکیب است . نقایص بلوری ودوقطبی های ایجادشده دراثرحضورناخالصی مسئول قله های درخشندگی می باشند.
-5 مراکز دام سطحی - کم عمق - وابسته به گذار با نیمه عمرخیلی کوتاه برقله های درخشندگی وابسته به ترازهای فعال اثرندارد.
