Borat tabanlı fosforlarda farklı borik asit konsantrasyonunun termolüminesans cevabına etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı, tulyum (Tm) nadir toprak iyonu katkılı lityum borat fosforlarının termolüminesans cevapları üzerinde farklı borik asit etkilerini incelemektir. Tulyum (Tm) nadir toprak iyonu katkılı lityum borat fosforları geleneksel yüksel sıcaklık katıhal sentez yöntemiyle sentezlenmiştir. Sentezleme işlemi 1150 °C sıcaklıkta gerçekleştirilmiş olup farklı borik asit miktarları kullanılarak üç ayrı malzeme sentezlenmiştir. Sentezlenen yapıların oluşup oluşmadıklarını belirlemek için X-ışını kırınımı (XRD) analizi yapılmıştır. Üç farklı borik asit konsantrasyonu kullanılarak sentezlenen %1 mol Tm katkılı lityum borat fosforlarının termolüminesans cevapları Harshaw 3500 TLD okuyucu kullanılarak belirlenmiştir. Örneklerin termolüminesans ışıma eğrileri X-Işını, UV ve beta radyasyonlarına maruz bırakılmasının ardından ayrı ayrı ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar ışıma eğrilerinin şekli ve pik maksimumlarında farklılıklar gözlenmiştir. Bu farklılığın nedeni farklı uyartım kaynaklarına maruz kalmalarının yanı sıra özellikle farklı borik asit konsantrasyonlarının etkisiyle kristal yapıda olaşan değişikliklerdir. Bu çalışma tulyum katkılı lityum borat fosforlarının termolüminesans ışıma eğrilerine farklı borik asit konsantrasyonlarının etkilelerinin incelenmesine yönelik olarak yapılan ilk çalışmadır. Bu çalışmada sentezlenen fosforların fotolüminesans ve radyolüminesans spektrumları üzerinde borik asit konsantrasyonun etkilerinin de incelenmesi hedeflenmektedir.

The purpose of this study is to investigate the effects of different boric acid concentrations on thermally stimulated luminescence (TSL) response of thulium (Tm) rare earth ion doped lithium borate phosphors. Thulium rare earth doped lithium borate phosphors were synthesized by conventional high temperature solid-state method. The synthesis was carried out at a temperature 1150 °C and three different materials were synthesized using different amounts of boric acid concemtration. X-ray diffraction (XRD) analysis was performed to determine if the synthesized structures were formed. Thermally stimulated luminescence glow curves of the synthesized thulium doped lithium borate phosphors doped with 1 mol % Tm ions was carried out using Harshaw 3500 TLD reader. The TSL of the phospors were investigated after X ray, beta, UV irradiation. Since it is apparent that there are changes in the form of the glow curves and peak temperatures with not only different boric acid concentrations, but also with the type of excitation, a great deal of more investigation is required. Hence, this work is the start point of the investigations of the TSL properties of thulium doped lithium borate phosphors. The continuation of this study is to targeted examine the effects of boric acid concentration on photoluminescence and radioluminescence spectra of these phosphors.