Işınlanmış alkali halide kristallerindeki (TLD-100) hata merkezlerinin ısısal ve optiksel karakteristikleri

Özet Işınlanmış Alkali Halide Kristallerindeki (TLD-100) Hata Merkezlerinin Isısal ve Optiksel Karakteristikleri YAZICI Ahmet Necmeddin Ph.D. F.M. Gaziantep Üniversitesi Tez Yöneticisi: Y.Doç.Dr.Zihni öztürk Ekim 1996, 168 sayfa LiF:Mg,Ti termolüminesans dosimetresinde meydana gelen hassaslık kayıbının gerçek nedeni henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Kullanılmış bir termolüminesans dosimetre eğer yeniden kullanma öncesi yüksek bir sıcaklıkta tavlanmazsa, dosimetrede hala derin hata merkezleri kalır. Bu merkezlerin ortamdaki radyasyon ile etkileşmesi malzeme içinde ilave merkezler oluşturmaktadır. Buda düşük dozlu radyasyon ölçümlerinde önemli hatalara neden olmaktadır. Eğer bu hataların yapısı, ısısal ve optiksel özellikleri iyi anlaşılırsa, hassaslık kayıbını gidermek için daha iyi bir model önerilebilir. Bu nedenle yeterli yoğunlukta hata merkezleri oluşturmak için numuneler önce beta ışınlamasına tabii tutuldular, sonra LiF:Mg,Ti'deki hataların yapılarını belirlemek için uygun ısısal işlemler altında optiksel soğurma, fototransfer termolüminesans ve termolüminesans ölçümleri yapıldı. Değişik ısısal işlemlerin bir fonksiyonu olarak optiksel soğurma bandlarındaki ve ışıldama tepe alanlarındaki değişimler bir bilgisayar programı kullanılarak hesaplandı. 310 nm'deki optiksel soğurma bandı ve 5'inci ışıldama tepe alanı eğrilerinde gözlenen benzerlikler onların aynı tipte bir hata merkezi ile (Mg-trimer/Ti kompleksi) ilişkili olduğunu göstermektedir. Tepe 2 ve 380 nm bandı arasındaki uyum eksikliği daha önceleri farzedildiği gibi tepe 2'nin Mg- dipolleri ile değil, Ti-ilişkili/F-merkezi kompleksi ile ilgili olabileceğini işaret etmektedir. Işınlama öncesi 125 °C ve üstünde uzun süre tavlatılarak üretilen optiksel soğurma ve ışıldama eğrileri ayırma analizleri 175 °C yeni bir tepe ve 282 nm'de yeni bir band belirtmektedir. Isısal bozulma özellikleri arasındaki benzerlikler sebebiyle bu yeni tepe ve bandın Z2 tipli merkeze ait olabileceğini göstermektedir. Işınlamadan önce 125 °C'de tavlamanın LiF:Mg,Ti'nin tuzaklarının parametre değerleri üzerindeki etkisi tavlama süresinin bir fonksiyonu olarak ışıldama eğrilerinin bilgisayar analizi ile belirlendi. Işildama öncesi farklı sürelerde tavlama 1 'den 5'e kadar tüm tepelerin, özellikle tepe 4'ün aktivasyon enerjileri üzerinde önemli değişiklikler meydana getirmektedir. Bu değişiklikler ısısal işlemler boyunca hata merkezlerinin birbirleri ile etkileşmeleri sonucu olmaktadır. Katılardaki lüminesans merkezlerinin TL yayma bandlarını tanımlamak için yeni bir model geliştirildi. LiF:Mg,Ti'nin TL yayma ölçümleri 420 nm'de bir ana yayma bandı göstermektedir. Geliştirilen modelin başarısını görmek için bireysel yayma bandları geliştirilen modele uygulandı. Bu modele göre, tüm ışıldama tepelerinin yayma spektrumları iki yayma bandı ile başarılı bir şekilde ayrılabilmektedir. Anahtar Kelimeler: Alkali Halide, LiF:Mg,Ti, termolüminesans, optiksel soğurma, yayma spektrası, tuzak parametreleri. vı