CaSO4'ün lüminesans malzemesi olarak geliştirilmesi amacıyla katkılanması ve karakteristiklerinin çalışılması

Kalsiyum sülfat (CaSO4) kimyasal ve fiziksel özellikleri iyi bilinen bir maddedir ve radyasyon dozimetrisinde bir TL dozimetresi olarak da kabul edilmiştir. Kimyasal, yapısal ve termolüminesans özellikleri dışında, CaSO4 fosforlarının OSL özellikleri ile birlikte aktivasyon enerjileri hakkında çok az araştırma yapılmıştır. Bu nedenle bu çalışmada, CaSO4`ün kristal yapısında yeni tuzaklar ve rekombinasyon merkezleri oluşturabilmek amacıyla çöktürme yöntemi ile sentezleme sırasında Eu ve Tb katkı iyonları eklenerek CaSO4:Tb, Eu üretilmiş ve OSL dozimetresine uygunluğu çalışılmıştır. Sentezlenen örneklerin planlanan malzeme ile tutarlılığını kontrol etmek ve malzemenin kristalografisi ve morfolojisi hakkında fikir sahibi olmak için XRD ve SEM yöntemleri ile analiz edilmiştir. Ayrıca üretilen fazların fonksiyonel gruplarının titreşim modlarını gözlemlemek için FT-IR analizi ve sıcaklık ölçümü sırasında malzeme içindeki/üzerindeki kimyasal ve fiziksel değişimleri araştırmak için DSC ve TG analizleri kullanılmıştır. OSL sinyallerini elde etmek ve soğuk preslenmiş Eu, Tb katkılı CaSO4 pelletlerinin dozimetrik özelliklerini araştırmak için malzemelerin beta kaynağına (90Sr/90Y) maruziyetinden sonra tüm ölçümler Risø DA-20 Model TL/OSL okuyucu ile yapılmıştır. Doz-yanıt davranışı, yeniden kullanılabilirlik ve solma özellikleri gibi dozimetrik özelliklerin incelenmesinin yanı sıra, saptanabilir minimum doz, termal kararlılık ve okuma sıcaklığının etkisi de incelenmiş ve aktivasyon enerjileri belirlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışma CaSO4:Tb, Eu pelletlerinin dozimetrik özellikleri ile bir OSL dozimetresi olarak kullanılabileceğini göstermiş ve bu malzemenin dozimetrik amaçlara yönelik çalışmalarında literatüre ışık tutmuştur.