نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• محمد حسن خراسانی زاده ¹
• سجاد شاه ملکی ¹
• فایزه رحمانی ²

¹ دانشجو

² استاد

چکیده

بلور CsI:Tl یک آشکارساز سوسوزن است که در کاربردهای مختلفی از جمله طیف‌سنجی، دزیمتری، تصویربرداری پزشکی و ... استفاده می‌شود.وجود پدیده‌پس‌تاب درطیف گسیلی آن باعث محدودیت استفاده از CsI:Tl می‌شود. جهت کاهش پدیده پس‌تاب، از عناصر مختلفی به عنوان افزودنی دوم استفاده گردیده است. در این پژوهش، عناصر +2Tm و Eu به بلور CsI:Tl اضافه گردیده و منحنی درخشندگی گرمالیانی بلور (آهنگ گرما دهی /sec oC 10)، پس از پرتودهی نمونه‌ها به مدت 2 ساعت با چشمه 90Sr اندازه‌گیری گردید. همچنین فرض گردید که منحنی درخشندگی بلور CsI:Tl از سینتیک مرتبه اول و منحنی درخشندگی حاصل از بلور CsI:Tl در حضور Eu و +2Tm از سینتیک مرتبه دوم تبعیت می‌نمایند. منحنی‌های درخشندگی موجود، به قله‌های منفرد تشکیل‌دهنده خود، تفکیک شدند و نتیجه نشان داد که اضافه نمودن افزودنی دوم، باعث کاهش سهم عنصر Tl در تشکیل منحنی درخشندگی و جابه‌جائی آن به سمت دماهای بالاتر به دلیل افزایش انرژی فعال‌سازی شده و همچنین قله جدید ناشی از افزودنی دوم در دماهای پائین ایجاد می‌شود. شدت قله‌های جدید نسبت به قله ناشی از تالیوم کمتر بوده است که علت آن انرژی فعال‌سازی بالای ترازهای ایجاد شده توسط عنصر Eu و +2Tm در ساختار بلور است که مانع آزادسازی الکترون‌ها در دماهای پائین می-گردد. از مقایسه قله ناشی از عناصرEu و+2Tm می‌توان نتیجه گرفت عنصر+2Tm نسبت به عنصر Eu دام‌های عمیق‌تری ایجاد نموده، بنابراین تاثیر عنصر+2Tm بر کاهش پدیده پس‌تاب در بلور CsI:Tl به مراتب بیشتر از تاثیر عنصر Eu است.

کلیدواژه‌ها

• بلور CsI:Tl
• کاهش پدیده پس‌تاب
• افزودنی دوم
• Eu
• Tm

موضوعات

• حفاظت تشعشعی و دزیمتری

عنوان مقاله [English]

Study the effect of Tm+2 co-dopant on afterglow suppression in CsI:Tl crystal by thermoluminescence models

نویسندگان [English]

• mohammad hasan khorasani ¹
• sajjad shah maleki ¹
• faezeh rahmani ²

² khaje nasir. tehran

چکیده [English]

The CsI:Tl crystal is a scintillation detector that is used in various applications such as spectroscopy,dosimetry medical imaging,The characteristics of this crystal, such as atomic number, purity and high density,have caused more attention to it, but despite these advantages,the presence of afterglow phenomenon in its emission spectrum limits the use of CsI:Tl.In order to reduce the afterglow phenomenon, various elements have been used as the co-dopant.In this research,Tm2+and Eu elements were added to the CsI:Tl crystal and the glow curve of the crystal(heating rate of10 oC/sec)was measured after irradiating the samples for2 hours with a 90Sr source.then with deconvolution method, glow curves were separated into their individual constituent peaks, and the results showed that adding the co-dopant can reduce the contribution of the Tl element in the formation of the glow curve and shifts it to higher temperatures due to the increase in the activation energy.as well as the new peak caused by co-dopant at low temperatures.The intensities of the new peaks were lower than the peak caused by thallium,which is due to the high activation energy of the levels created by the element Eu and Tm2+ in the crystal structure. This phenomenon is due to the prevention of the releasing electrons at low temperatures. It can be concluded from the comparison of the Eu and Tm2+ peaks that Tm2+ elements create deeper traps in crystal structure than Eu elements, so the effect of Tm2+element on reducing the afterglow in CsI:Tl crystal is greater than the effect of Eu element.

کلیدواژه‌ها [English]

• CsI:Tl crystal
• afterglow suppression
• co-dopant
• Eu
• Tm