بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش بلور یدید لیتیم به روش بریجمن عمودی در ابعاد استوانهای به ارتفاع 4سانتیمتر وقطر 2سانتیمتر، باسرعت جابجایی 1 میلی متر بر ساعت رشد داده شدهاست. کیفیت بلور رشد یافته توسط پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفته است.
مقدمه
مطالعه موادی که برای دزیمتری اشعه گاما و نوترون کاربرد دارند، بدلیل اثرات بیولوژیکی تابش اشعه گاما و نوترون بسیار مفید وپرکاربرد است. بلورهای هالیدهای قلیایی بهویژه یدورهای قلیایی که مقدار کمی از یک ناخالصی را دربردارند، از این دستهاند.[1] بیشتر سوسوزنهای معدنی، بلورهای فلزات قلیایی هستند، بهویژه یدورهای قلیایی که مقدار کمی از یک ناخالصی را دربردارند. ترکیبهای NaI - Tl - ، CsI - Tl - ، CsI - Na - و LiI - Eu - از این مقولهاند. عنصر داخل پرانتز همان ناخالصیا یفعّالساز آن است. هرچند که فعّالساز دارای غلظت نسباًت کمی است ولی عاملی است که موجب لومینسانس میشود.[2]
آشنایی با خواص فیزیکی نظیر نقطه ذوب، نقطه جوش، چگالی، ضریب انبساط گرمایی، قابلیت واکنش با سایر مواد، طبیعت الکترونی مواد و نظایر آن در تعیین روش رشد ضروری است.[3]
رشد بلور از فازهای جامد، محلول، مذاب و بخار امکان پذیر است. فاز مذاب شامل چکرالسکی و بریجمن است.[3] در روش بریجمن و استوک بارگر مادهای که قرار است رشد داده شود، داخل بوتهای مناسب ریخته میشود. سپس بوته از میان کوره با سرعت قابل تنظیم و یکنواخت عبور داده میشود. این کوره دارای گرادیان درجه حرارت معینی میباشد، این اختلاف درجه حرارت میتواند 1-5 درجه سانتیگراد بر میلیمتر باشد.
در این روش ابتدا تمامی نمونه ذوب شده، و سپس بوته به آرامی به پایین منتقل میشود. هنگامی که انتهای بوته به دمای پایینتر برسد، کریستال از آن قسمت شروع به رشد کند. سرعت پانیی آوردن بوته معمولاً 1-30 میلی متر بر ساعت است. و در نهایت مرحله آنیلینگ میباشد که بلور به آرامی سرد میشود تا نظم اتمها در آن مختل نشود. در این روش بلور به شکل بوته درمیآید. چند بوته قابل استفاده در روش بریجمن تکنیک ساده رشد بلورهای هالید قلیایی روش رشد بریجمن است که اخراًی هم کاربرد وسیعی پیدا کرده است.[3]
میکروثانیه وطیف گسیل پیکی در 470 نانومتر دارد. بازده تبدیل آن در حدود یک سوم NaI - Tl - است. شدیاً جاذب رطوبت است و بر اثر تابش نوترون به آن دچار آسیب میشود. سختی موس آن 2
میباشد. و ضریب انبساط گرمایی آن 40*106است. در این آشکارسازها ذرات تریتون و آلفا چندین میلیون الکترون ولت انرژی ذخیره کردند، و همین باعث اندازهگیری خوانا و تولید نور تقراًیب آبی از طیف نور مرئی میشود. دمای ذوب آن 470œC است.[5] حال برای ذوب کردن پودر، دما به 50œC بالاتر از نقطه ذوب پودر رسانده میشود - نقطه ذوب پودر 446œC میباشد - . در این مرحله یدیدهیدروژن به درون حباب تزریق میشود تا طی مدت 3-2 ساعت جایگزین اکسید و هیدروکسید در مذاب شود. رشد با سرعت جابجایی 1 میلی متر بر ساعت انجام میپذیرد. تفاوت دمایی دو سر بافل 500:430œC میباشد.
روش آزمایش
برای شستن بوته پس از استفاده از روش التراسونیک از استون استفاده شده است. برای زدودن کامل آلودگیها و رطوبت و هر گونه مواد آلی و معدنی از سطح آمپول نگهدارنده وگیرههای آن باید به مدت چند ساعت آن را در کوره از دمای 200 الی 500 درجه سانتیگراد حرارت داد. سطح گیره ها ممکن است زنگ زده باشد، پس ابتدا با سمباده روی آن کشیده و سطوح زنگزده تراشیده شد. بعد با استون سطح آن کاملاً تمیز شد. حتی در تمیزکاری سطوح میانی آن باید نهایت دقت را بکار گرفت.
یدید لیتیم مذاب آزادانه در هوای خشک اکسید می شود و ید آزاد میکند. بنابراین برای رشد این ماده از روش بریجمن استفاده میشود که آلوده نشود. یدید لیتیم یک ماده بشدت جاذب رطوبت است، وآب در فرآیند رشد، یک عامل اضافی است. پس باید نمونه را ابتدا آب زدایی کرد. این بلور را برای آنالیز میتوان به تکههایی با اضلاع 6 میلی متر برش داد. تکههایی از بلور رشد یافته در شکل - - 2 نشان داده شده است. برای نگهداری بلور از پارافین استفاده میشود.
