بررسی پتانسیل استرانسیوم سولفات آلاییده شده با سامریوم در آشکارسازی تابش‌ فرابنفش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی هسته‌ای، دانشکده‌ی علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه اصفهان، صندوق پستی: 73441-81746، اصفهان ـ ایران

10.24200/nst.2020.1111

چکیده

این پژوهش به بررسی قابلیت‌­های یک ماده گرمالیان مناسب برای کاربردهای دزیمتری تابش‌­های فرابنفش می­‌پردازد. ویژگی‌­های لیانی و دزیمتری نانوپودرهای بلورین :Sm4SrSO و :Sm,Tb4 SrSO­که در معرض تابش فرابنفش قرار گرفتند، بررسی و مطالعه شده است. منحنی تابان نمونه‌­ها مطالعه شد که دارای یک پیک لیانی در دمای حدود 220°C است. داشتن منحنی لیانی ساده و پیک در این دما از مزیت­‌های این نانوبلور برای اهداف دزیمتری است. نتایج نشان داد که تغییر غلظت ناخالصی­‌های سامریوم، در شدت لیانی منحنی تابان تأثیر­گذار است. نانوبلور فعال ­شده با سامریوم mol% 15/0 بیش­‌ترین شدت لیانی را از خود نشان داد. ویژگی­‌هایی مانند پاسخ دز در زمان‌­های مختلف از 10 تا 90 دقیقه و محوشدگی این نمونه بررسی شدند. تأثیر آهنگ خوانش روی منحنی گرمالیان نیز مطالعه شد. به ­منظور بررسی گذارهای مجاز انرژی در ساختار نانو بلور SrSO4 (سامریوم با mol% 15/0) نانوپودرها با طول­ موج nm320 برانگیخته شدند و طیف گسیلی آن‌­ها رسم شد. طول­ موج‌­های گسیلی 690nm و 725nm مشاهده شدند که به گذارهای 2/11H6-2/5G4 و 2/13H6-2/5G4 سامریوم مربوط هستند. نتایج نشان داد که نانوبلور این پژوهش می‌­تواند انتخاب مناسبی برای اهداف دزیمتری تابش‌­های فرابنفش باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of nanophosphor of SrSO4 activated by Sm and Tb as a potential UV detector

نویسندگان [English]

  • P. Aminpoor
  • Kh. Rezaee Ebrahim Saraee
  • K. Bazari Jamkhaneh
Department of Nuclear Engineering, Faculty of Advanced Sciences and Technologies, University of Isfahan, P.O.Box: 81746-73441, Isfahan – Iran
چکیده [English]

In this research, nanocrystalline powder of SrSO4: Sm was prepared by chemical co-precipitation method at room temperature. The SrSO4: Sm nanocrystalline powder was characterized using X-ray diffraction (XRD) and energy-dispersive x-ray spectroscopy (EDX), thermoluminescence (TL) and photoluminescence (PL). Under UV irradiation, all samples had a main peak at 220˚C. The advantage of this nanocrystalline powder is a simple TL glow peak in the temperature above 200˚C for UV radiation dosimetric. The results showed that changing Sm concentration affected the TL glow curve intensity and the maximum intensity of the TL glow curve of SrSO4: Sm was obtained for Sm with 0.15 mol%. The TL response of the SrSO4: Smirradiated with different UV irradiation time showed a linear behavior from 10-90 minutes. The fading of this nanocrystalline powder was less than 16% for 4 weeks. Moreover, the emission spectra of the SrSO4: Smnanocrystalline powder under excitation wavelength 320 nm showed peaks in the 690 and 725 nm wavelengths which were related to 4G5/2-6H11/2 and 4G5/2-6H13/2, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ultraviolet radiation
  • Thermoluminescence
  • Strontium sulfate (SrSO4)
1.             G.F. Knoll, Radiation detection and measurement, 4th Ed, (John Wiley & Sons, 2010).

 

2.             Comprehensive guide and guidelines for radiation health (non-ionization radiation), (Institute of Environmental Science, Medical University Tehran, 1391).

 

3.             M.R. Abdi, A.R. Alizadeh, Introduction on UV and its effect on environment, (University of Isfahan, 1388).

 

4.             P. Gupta, et al, Thermoluminescence and glow curves analysis of γ-exposed Eu3+ doped K3Y (PO4)2 nanophosphors, Mater. Res. 73, 111 (2016).

 

5.             M. Kumar, et al, Dependence of peak  height of glow curves on heating rate in thermoluminescence, J. Lumin, 130 (7), 1216 (2010).

 

6.             A.H. Wako, M. Chithambo, A. Finch, Thermoluminescence of SrAl2O4: Eu2+, Dy3+: Kinetic analysis of a composite-peak, Radiat. Meas. 97, 1 (2016).

 

7.             S. Jayasudha, et al, Structural characterization, thermoluminescence studies and kinetic parameters of SrSO4:Eu nanophosphors under X-ray and gamma excitations, Spectrochim Acta A, 155, 21 (2016).