بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش، نانوذرات بریلیم اکساید، آلاییده شده با ناخالصی مس به روش سل ژل ساخته شد و منحنی درخشش ترمولومینسانس آنها مورد بررسی قرار گرفته است. ویژگیهاي ساختاري نانوذرات به کمک آنالیز الگويپراش اشعه ایکس - XRD - ارزیابی شد. اندازه نانوذرات ساخته شده با استفاده از طیف XRD بهدست آمده بهوسیله فرمول شرر، تخمین زده شد. جهت حصول اطمینان از ساخت نانوذرات بریلیم اکساید در مقیاس نانو و مشاهده شکل ذرات ساخته شده، آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM - مورد بررسی قرار گرفت.
مقدمه
توانایی ساخت و مهندسی مواد در مقیاس نانومتر، فناوري نانو نام دارد. اندازه ذرات در فناوري نانو از اهمیت ویژهاي برخورداراست؛ زیرا اندازهي ذرات در خصوصیات آنها بسیار مؤثر است. فناوري نانو به ذراتی با اندازهي 1 تا 100 نانومتر در حداقل یک بعد اطلاق میگردد .[1] بریلیم اکساید خواص مختلفی، از قبیل هدایت گرمایی، نقطهذوب، پایداري شیمیایی و گرمایی بالا و همچنین ثابت دي- الکتریک و افت ديالکتریک پایین دارد. این خواص باعث شدهاست که این ماده در تکنولوژي الکترونیک خلأ ، به طور گسترده استفاده شود. با این وجود ، گزارشات کمی درباره نانوذرات بریلیم اکساید وجوددارد .[2]
یکی از انواع پدیدهي لومینسانس1 ، ترمولومینسانس2 میباشد. ترمولومینسانس فرآیندي است که در آن ماده به وسیلهي گرما تحریک میشود. زمانی که ماده در معرض تابشهاي الکترومغناطیسی یا پرتوهاي یونساز قرار میگیرد و پس از آن مورد گرمادهی قرار میگیرد، از خود نور ساطع میکند .[3] از جمله کاربردهاي ترمولومینسانس میتوان به زمینشناسی، عمرسنجی، دزیمتري و تحلیل نواقص در شبکه جامدات اشاره کرد .[4] استفاده از این پدیده در دزیمتري انواع پرتوهاي یونیزاسیون به قدري گسترش یافته است که مواد تجاري مختلفی همچون LiF:Mg,Ti، LiF:Mg,Cu,P، Al2O3:C و CaF2 ساخته شده- اند.
با این حال همواره ساخت دزیمترهاي جدید از نظر نوع شبکه بلوري میزبان، نوع ناخالصی یا اندازه بلورهاي ساخته شده مورد توجه محققان جهت بهبود شرایط دزیمتري به این روش بوده است 2]، 3و .[4 در میان دزیمترهاي ساخته شده، دزیمتر بریلیم اکساید از نظر نزدیکی عدد اتمی آن به عدد اتمی مؤثر بدن بسیار مورد توجه است چرا که این کمیت با مقدار دز جذب شده در ارتباط مستقیم است .[5] در این پژوهش نانوذرات BeO:Cu به روش سل ژل ساخته شده و ضمن گزارش روش ساخت، نتایج مربوط به ساختارشناسی و لومینسانس این نانوذرات نیز آورده شده است. 1 kGy با چشمه 60Co و آهنگ دز 1/62 Gy/sec قرار داده شد؛ سپس با استفاده از دستگاه TLD-reader مدل Harshaw 4500 با آهنگ گرمادهی 2˚C/s در بازهي دمایی 50 تا 250 درجه سانتی گراد قرائت شد.
بحث و نتایج
الگوي پراکندگی اشعه ایکس نانوذرات بریلیم اکساید BeO، آلاییده شده با ناخالصی مس در شکل 1 نشان داده شده است. طیف پراش اشعه ایکس نشان میدهد که این الگو با نمونه BeO با کارت مرجع به شماره01-078-1555، بدون هیچ فاز ناخالصی اضافی مطابقت دارد که این تشکیل ساختار بلور BeO را تأیید میکند.
مراحل آزمایش
براي ساخت نانوذرات BeO با ناخالصی Cu ، به روش سل ژل ، از برلیمسولفات BeSO4، اتیلن گلیکول C2H6O2، نیترات مس Cu - NO3 - 2 و اسید سیتریک C6H8O7.H2O با درجه خلوص بالا استفاده شد. ابتدا برلیم سولفات به 5 سیسی اتیلن گلیکول اضافه شد و روي همزن مغناطیسی با دماي 50 درجه سانتی گراد قرار گرفت. پس از انحلال کامل برلیمسولفات، نیترات مس به محلول اضافه گردید و سپس اسید سیتریک به نسبت 1 به 15 به محلول اضافه شد.
طی مدت زمان 2 ساعت دماي همزن مغناطیسی تا 240 درجه سانتی گراد بالا رفت تا ژل تشکیل شده بسوزد .[5] سپس ماده در هاون سابیدهشد و به مدت نیم ساعت در دماي 700 درجه سانتی گراد کوره، مدل Godazeh saz-Fur USE 1100 قرار گرفت. محصول نهایی به صورت پودر سفید رنگ به دست آمد که بهوسیلهي دستگاه پراکندگی اشعه ایکس، مدل RigkuDmax CIII diffractometer مورد بررسی قرار گرفت و تشکیل فاز BeO گزارش شد. نمونه به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مدل SEM-TESC MIRA3-FEG، مورد بررسی قرار گرفت.
