دانلود رایگان ترجمه مقاله تهیه و ویژگی های منیزیم، مس، سدیم و مواد ترمولومینسانس (سال ۲۰۰۷)

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب)

F1843

جدول ۱, مقادیر فاصله گذاری بین صفحه ای کریستال و ثابت های شبکه برای چهار نوع پودر LiF را نشان می دهد. از جدول، دیده می شود که دوپینگ LiF با فعال کننده های مختلف باعث می شود که شبکه کریستالی تا حدودی گسترش یابد. ثابت شبکه ی LiF دوپ نشده برابر با ۰٫۴۰۲۹۶ نانومتر است، در حالیکه ثابت شبکه ی LiF: Mg.Cu، Na، Si به ۴۰٫۳۴۰نانومتر افزایش می یابد، یعنی ۰٫۱٪ افزایش می یابد. دلیل گسترش شبکه، احتمالاً این است که اتمهای تغلیظ کننده، موقعیت های درونی اتم های تغلیظ کننده جایگزین کننده موقعیت های درونی شبکه میزبان را اشغال می کنند که دارای شعاع اتمی بزرگتری نسبت به اتم های میزبان هستند.
شکل ۲ منحنی های تابش TL پودرهای LiF با غلظت مطلوب dopants: LiF (0.013 mol٪ Mg، ۰٫۰۰۰۳ mol٪ Ti)، LiF (0.05 mol٪ Mg، ۰٫۰۰۴ mol٪ Cu، ۲ mol٪ P) و LiF (0.6 mol٪ Mg، ۰٫۶ mol٪ Cu، ۱٫۸ mol٪ NaSi) را نشان می دهد. همانطور که از شکل دیده می شود که منحنی تابش پودر LiF: Mg، Cu، Na، Si, برخی از پیک ها را در محدوده ۰ تا ۳۵۰ درجه سانتی گراد نشان می دهد: پیک اصلی که معمولاً در دوزسنجی استفاده می شود در ۲۴۷ درجه سانتی گراد به نظر می رسد و پیک های کوچک دیگر در ۱۵۰، ۲۰۵ و ۲۸۰ درجه سانتی گراد می باشند. با مقایسه ی منحنی های تابش نشان داده شده در شکل ۲, می توان اشاره کرد که نسبت ارتفاع پیک اصلی به پیک های کوچک دیگر در LiF: Mg، Cu، Na، Si بسیار بیشتر از LiF: Mg، Ti و LiF: Mg، Cu، P است. این ویژگی باعث می شود LiF: Mg، Cu، Na، Si تبدیل به یک ماده عالی برای دوزسنجی شود.
به منظور پیدا کردن شرایط تهیه مطلوب، نمونه LiF: 0.6 mol٪ Mg، ۰٫۶ mol٪ Cu و ۱٫۸ mol٪ NaSi در جریان گاز N2 با سرعت ۶ لیتر در دقیقه در دماهای مختلف: ۷۵۰، ۸۰۰، ۸۳۰ ، و ۸۵۰ درجه سانتی گراد بازپخت شد. نتایج نشان داده شده در شکل ۳ نشان می دهد که دمای بازپخت به شدت بر شدت TL و ساختار منحنی تابش اثر می گذارد. در دمای انجماد ۸۰۰ درجه سانتی گراد، شدت پیک اصلی به حداکثر مقدار می رسد.

پودر TL بازپخت شده در جریان گاز N2 با نرخ ۶ لیتر بر دقیقه در دماهای مختلف.
طبق [۸]، جو بازپخت می تواند شکل منحنی تابش TL را تغییر دهد و بنابراین بازپخت در اتمسفرهای بی اثر (هلیوم (He) یا نیتروژن (N2) برای جلوگیری از تغییراتی توصیه شده است که در هنگام بازپخت تراشه های (LiF:Mg,Ti) TLD-100 در هوا مشاهده شدند. برعکس، نویسندگان [۹، ۱۰] گزارش دادند که بین شکل های منحنی تابش تراشه های TLD-100 بازپخت شده در He، N2 یا در هوا، تفاوت معنی داری وجود ندارد. بررسی تاثیر فضای بازپخت بر روی منحنی تابش TL پودر LiF: Mg، Cu، Na، Si می تواند مورد توجه قرار گیرد. پودر ها در دماي ۸۰۰ درجه سانتيگراد به مدت ۱۵ دقيقه در هوا (بدون جريان گاز N2) و در جريان گاز N2 با نرخ هاي متفاوت بازپخت شدند. پس از تابش با اشعه ایکس، منحنی های درخشندگی پودرها در هوا ثبت شد. در شکل ۴, منحنی های بازپخت پودر TL LiF (0.6 mol٪ Mg، ۰٫۶ mol٪ Cu، ۱٫۸ mol٪ NaSi)، TL بازپخت شده در دمای ۸۰۰ سانتی گراد به مدت ۱۵ دقیقه به عنوان تابعی از نرخ جریان N2 نشان داده شده است. نتایج نشان داده شده در شکل ۴ نشان می دهد که اتمسفر بازپخت به شدت بر شدت TL و ساختار منحنی تابش اثر گذاشته است. پودرهای بازپخت شده در جریان N2 دارای شدت قوی تر TL نسبت به پودرهای بازپخت شده در هوا هستند. از شکل، دیده می شود که نرخ جریان مطلوب N2, 4 لیتر در دقیقه است. ارتفاع پیک اصلی نمونه بازپخت شده در نرخ جریان نیتروژن, ۴ لیتر در دقیقه, ۱۰ برابر بیشتر از نمونه بازپخت شده در هوا است.
زمان بازپخت, یک عامل مهم است. شکل ۵, منحنی های درخشندگی را برای ۱٫۵ گرم LiF (0.6 mol٪ Mg، ۰٫۶ mol٪ Cu، ۱٫۸ mol٪ NaSi) نشان می دهد. پودر TL در دمای ۸۰۰ سانتی گراد در جریان گاز N2 با نرخ ۴ لیتر بر دقیقه برای فواصل زمانی مختلف : ۱۰، ۲۰، ۳۰ و ۴۰ دقیقه بازپخت شد. از شکل ۵ و شروع آن، می توان دید که برای یک مقدار نمونه, ۱٫۵ گرم فواصل زمانی بازپخت بهینه در ۸۰۰ سانتی گراد, ۲۰-۳۰ دقیقه است.

پس از فرایند بازپخت، پودر با هم آغشته شد و همان رنگ آبی-سبز CuCl2 را داشت. غلظت Cu بالاتر، رنگ تیره تر را در بر داشت. به نظر میرسد که تغلیظ کننده های Cu به طور کامل به LiF انتشار نمی یابند، ترکیب تغلیظ کننده Cuبیش از حد به سطح کریستالیت هایLiF چسبیده شد. سپس پودر با محلول HCl شسته شد. پس از شستشو با محلول HCl, رنگ پودر TL LiF: Mg، Cu، Na، Si , آبی رنگ بود، اما تبدیل به سفید شد و کریستالیت ها از یکدیگر جدا شدند (شکل ۶). این نشان می دهد که ترکیب Cu اضافی خارج از پودر در طی درمان HCl حل می شود.
در پودر بدون پرداخت HCl، ترکیبات Cu اضافی, ماده TL نیستند، بلکه مانع انتشار TL هستند، به طوری که شدت TL این پودر, ضعیف بود. برای پودر پس از پرداخت با محلول HCl، که در آن ترکیب Cu اضافی, خارج از پودر حل شد، شدت TL به وضوح قوی تر شد (شکل ۷).
مطالعه مقدماتی در مورد اثر تغلیظ کننده ها در پودر TL LiF: Mg، Cu، Na، Si TL بر روی منحنی تابش TL نشان داد که دوپینگ با فعال کننده ها به شدت بر شدت TL و ساختار منحنی تابش پودر تاثیر گذاشت. شکل ۸, منحنی های درخشندگی پودرهای LiF TL تغلیظ نشده و تغلیظ شده با فعال کننده های مختلف را نشان یم دهد. در منحنی درخشندگی نمونه LiF تغلیظ نشده، تنها پیک قوی در ۱۴۰ درجه سانتی گراد مشاهده شد. برای نمونه ی LiF: Cu، NaSi, دو پیک قوی در ۱۴۰، ۲۱۲ درجه سانتی گراد مشاهده شد، در حالی که در منحنی تابش نمونه LiF : Mg، NaSi ، ۳ پیک قوی در ۱۸۵، ۲۳۰، ۲۹۲ درجه سانتی گراد مشاهده شد. برای نمونه LiF: Mg، Cu، ۲ پیک قوی در ۲۴۰، ۲۵۳ درجه سانتی گراد مشاهده شد. به ویژه، منحنی تابش برای نمونه LiF: Mg، Cu، NaSi دارای حداکثر پیک دوزسنجی در ۲۲۸ درجه سانتی گراد است. اثر تغلیظ کننده ها در پودرهای TL LiF: Mg، Cu، Na، Si بر روی منحنی تابش TL به طور مفصل در مقاله ای دیگر گزارش شده است.

۴٫ نتیجه گیری
پودر ترمولومینسانس فلورید لیتیم (LiF) که با Mg، Cu، Na و Si به عنوان فعال کننده تهیه شد. تحلیل پراش اشعه ایکس نشان می دهد که LiF دارای ساختار مکعبی وجه-محور است و دوپینگ LiF با فعال کننده های مختلف, شبکه های کریستالی تا حدودی گسترده می سازد.
ویژگی های دوزسنجی پودر مورد بررسی قرار گرفت. در منحنی تابش TL برای پودر LiF: Mg، Cu، Na، Si، پیک اصلی دوزسنجی در محدوده ۲۲۷-۲۴۷ درجه سانتی گراد ظاهر شد و نسبت ارتفاع پیک اصلی به پیک های کوچک دیگر نسبتاً بزرگ است .