بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش، استرانسیم فلوراید - SrF2 - آلاییده شده با ناخالصی Mg به روششدهم رسوبی ساخته . شناسایی نمونه بوسیله آنالیزپراش پرتو ایکس - XRD - صورت گرفت. تعداد قله ها در منحنی درخشندگی ترمولومینسانس - TL - و پارامترهاي سینتیک مربوط به هرقله به وسیله برنامه کامپیوتري مبتنی بر سینتیک مرتبه عام تعیین شدند. منحنی درخشندگی نمونه شامل 3 قله همپوش در دماهاي 383،423 و 476 کلوین است. مقدار بهینه ناخالصی Mg، براي بیشترین پاسخ ترمولومینسانس،درصد0/5 مول بدست آمده است.. همچنینخواص دیگر دزیمتري نیز مورد بحث قرار گرفته است.
روش آزمایشگاهی
براي ساخت نمونه SrF2:Mg روش هم رسوبی بکار برده شد. برايسنتز این نمونه، ابتدا Sr - No3 - 2 را در مخلوطی از آب مقطر و استون حل شد. سپس محلول MgCl2 درمخلوطیاستونازآب ودر مرحله بعد آماده شد. پس از آن NH4F در بشر دیگري با آبمقطر و استون ریخته و به مدت چند دقیقه روي همزن مغناطیسیقرار داده شد. محلولهاي حاصل به ترتیب به محلولSr - No3 - 2در حالی که بر روي همزن مغناطیسی قرار داشت اضافه شد. در نهایت محلول شیري رنگ بدست آمد. با استفاده از سانتریفیوژ کردن، رسوب که حاوي ذرات SrF2:Mg است از حلال جدا کرده و چندمرتبه با استون شسته و سانتریفیوژ شد. پس از آن رسوب بدست آمده به مدت 2 ساعت در دماي 90 درجه سانتیگراد در کوره خشک شد. در نهایت پودر سفید رنگی بدست آمد.ساختار نمونه ساخته شده با الگوي پراش پرتو ایکس با دستگاه III Rigaku C max –D، پراش کننده اشعه ایکس با فیلتر نیکل ودرخشندگیKα مس، مورد بررسی قرار گرفت. پرتودهی گاما ازچشمه 60Co انجام شد. براي قرائت نمونه هاي پرتودهی از یکدستگاه Harshaw TLD Readerمدل 4500 استفاده شد. نمونه هابا اهنگ گرمادهیدماي2 ̊C/S از 50تا 350 قرائت شدند.
نتایج آزمایشگاهی:
بررسی ساختار استرانسیم فلوراید - SrF2 -
همان طور که شکل1 نشان میدهد الگوي بدست آمده ساختار استرانسیم فلوراید را تایید میکند که مطابق با کد مرجع به شماره ي - 86-2418 - میباشد.برا اطمینان از وجود ناخالصی، از طیف سنجی پراش انرژي پرتوایکس EDX - Energy Dispersive X ray - استفاده شد. شکل 2نمودار EDX استرانسیم فلوراید آلاییده با ناخالصی منیزیم را نشان میدهد.براي تعیین پارامتر هاي سینتیک نمونه حاصل، از مدل سینتیکمرتبه ي عام استفاده شد. معادلهي استفاده شده براي تعیین پارامتر-هاي سینتیک که تابعی از شدت بیشینه و دمایبیشینه است بصورت زیر میباشد.[5]که در آن - b پارامتر سینتیک - بین 1و2 است، E انرژي فعالسازي، Tدما بر حسب کلوین، Tmدماي بیشینه و k ثابت بولتزمن می-باشد.براى تعیین میزان انطباق منحنی ترمولومینسانس تئورى وتجربی از رابطهFOM به صورت زیر استفاده شد:که در آن yi مربوط به مقادیر اصلی یا داده هاى تجربی است و fi بهترین مقدارى است که از طریق این انطباق بهدست می آید .[6]
شکل 3 قلههاي مربوط به نمونه SrF2:Mg پرتودهی شده با پرتو گاما با استفاده از چشمهي 60Coبه مقدار Gy 500 را که با برنامه کامپیوتري برازش شدهاند را نشان میدهد. با توجه به این شکل، منحنی درخشش نمونه SrF2:Mg از 3 قله همپوش تشکیل شده است که در دماهاي 383، 423و 476کلوینقرار گرفته اند. مقدار FOM، 1/54 بدست آمده که نشان میدهد برازش با دقت بالایی انجام شده است. جدول 1، نتایج پارامترسینتیک را که از برازش این منحنی بدست آمده اند، نشان میدهد.ادامه تأثیر مقدار ناخالصی Mg بر حساسیت نمونه SrF2:Mgبررسی شد.بدین منظور مقادیر مختلفی ازMgCl2 در مرحله سنتز بکار برده شد. شکل 4 منحنی اثر میزان ناخالصی Mg را بر میزان حساسیت نمونه ساخته شده به پرتوهاي گاما نشان میدهد. با توجه به شکل 4 میتوان نتیجه گرفت که مقدار 0/5 مول درصد از ناخالصی Mg بهترین میزان ناخالصی براي دستیابی به بالاترین حساسیت ترمولومینسانس در نمونههاي سنتز شده است.
میزان ناخالصی بکار رفته در مواد ترمولومینسانس تاثیر فراوانی برخصوصیات دزیمتري و حساسیت این نمونهدر ها دارد. بنابراینحساسیت TL مواد ترمولومینسانس به دماي گرمادهی و زمانتوقف در آن دما بستگی دارد .[7] بنابراین رژیمهاي گرمایی را تحت دماهاي گرمادهی و زمانهاي توقف در آن دماها روي نمونه ساخته شد اعمال شد تا اثر این تغییرات بر شکل قله و بررسی حساسیت ترمولومینسانس آن مشخص شود. بدین منظور به ترتیبدماهاي 600، 700مدتوبهC̊همراه800 به 15 دقیقه 700 C̊به مدت 30 دقیقه مورد استفاده قرار گرفت. منحنی مربوط به دماهايبالا و زمانهاي توقف در آنها در شکل 5 مشاهده میشود. با توجه به این شکل مشخص است که با افزایش مدت زمانحرارتدهی تخلیهي قله عمیق بهتر انجام شده و شدت قلهدزیمتري نیز افزایش یافته است. بنابراین براي ادامه کار، نمونهگرمادهی شده در دماي 700 C̊ به مدت 15 دقیقه مورد استفاده قرار گرفت.
