Katkılandırılmış baryum alüminat fosforların sentezi ve termolüminesans özelliklerinin karakterizasyonu

Abstract

Doygun tridimit tipi oksit yapıda olan BaAl2O4, uzun süreli kalıcı ışıma yapan fosfor olarak bilinmektedir. Tutuşma ve Katıhal sentezi yöntemleriyle hazırlanan katkısız, Sm3+, Tb3+ ve Pr3+ katkılı BaAl2O4 toz örneklerinin termolüminesans parıldama eğrileri ölçüldü. Bileşiklerin yapısı, X-ışını difraksiyonu (XRD) ile incelendi ve altıgen bir yapıya sahip tek fazlı bir bileşik olduğu belirlendi. Katkısız, Sm3+ , Tb3+ ve Pr3+ katkılı BaAl2O4 fosforlarının beta radyason dozunun oda sıcaklığından 400 C 'ye kadar olan sıcaklık aralığı için termolüminesans özellikleri incelenmiştir. Tuzak parametreleri değerlendirmek için pik şekli metodu kullanıldı. Katkısız BaAl2O4 fosforunun ana piknin aktivasyon enerjisi 128 C'de 0.97 eV olarak bulundu. Termal sönümleme etkisi ile uyumlu olarak 0,5-15 C.s-1 arasında değişen ısıtma hızı arttıkça katkısız, Pr3+ ve Tb3+ katkılı BaAl2O4'ın termolüminesans eğrisinin şiddetinin azalma gözlendi. Beklentinin aksine, Sm3+ katkılı BaAl2O4 örneğinde anormal bir ısıtma hızına bağımlılık gözlendi ve bu anormalliği açıklamak için yarı lokalize edilmiş geçiş modeli kullanıldı.

The stuffed tridymite type oxide of BaAl2O4 has been regarded as a long persistent phosphor. Thermoluminescence (TL) glow peaks of a powder sample of undoped and, Sm3+, Tb3+ and Pr3+ doped BaAl2O4 prepared by solid state reaction and combustion methods was investigated. The structure of the compounds was monitored by X-ray diffraction (XRD) and found a single-phase compound with a hexagonal structure. By carrying out a series of TL measurements for the temperature range from room temperature to 400 °C, the effect of beta radiation dose and heating rate of undoped, Sm3+, Tb3+ and Pr3+ doped BaAl2O4 phosphors, and also reproducibility are investigated. Peak shape method was also utilized to assess the trap parameters. The activation energy of the main peak at 128 C of undoped BaAl2O4 was found to be 0.97 eV. TL glow curves obtained from undoped, Pr3+ and Tb3+ doped BaAl2O4 decreases with increasing heating rates varying from 0.5 to 15 C.s-1 in a way matching with thermal quenching. Contrary to expectations, anomalous heating rate dependence is observed on Sm3+ doped BaAl2O4 sample with heating rate. A semi-localized transition model has been used in order to explain this anomalous.