Investigation of thermally stimulated luminescence characteristics of synthetic and natural quartz

Abstract

Kuvars, kısaca termoluminesans (TL) olarak adlandırılan ısısal olarak uyarılmış ışıldama çalışmalarında ve kuvars mineraller içeren tarihi eserlerin yaş tayinlerinde kullanılan çok önemli sentetik ve doğal kristallerden biridir. Kuvars yerkürenin kabuğunda, tarihi kalıntılarda ve meteorlarda bolca bulunur ve oda sıcaklığından 500oC sıcaklığa kadar ısıtıldığında TL tepeleri açığa çıkar. Bu tez çalışmasında, Aldrich firmasından satın alınan sentetik ve Türkiye'nin Konya ilinin Beyşehir ilçesinde bulunan Kubad Abad sarayının seramiklerinden çıkartılan doğal kuvars'ın termolüminesans (TL) karakteristikleri farklı amaçlar için çalışıldı. Bunlardan birincisi, farklı tavlama sıcaklıklarında sentetik ve doğal kuvars'ın kinetik parametrelerinin ve TL tepe şiddetlerinin kararlıklarını görmek için yapılmıştır. İkinci amaç ise ısısal denemelerin doğal kuvarsın kinetik parametreleri ve TL tepe şiddetleri üzerindeki etkilerinin incelenmesidir. Farklı tavlama işlemlerinden sonra sentetik ve doğal kuvars'ın termolüminesans (TL) doz tepkileri ve ısıtma oranının sentetik ve doğal kuvars'ın termolüminesans karakteristikleri üzerine etkileri sırasıyla üçüncü ve dördüncü amacı oluşturur

Quartz is one of the most important synthetic and natural crystals used in thermally stimulated luminescence studies, shortly named thermoluminescence (TL), and TL age estimation of historical samples which include the quartz minerals. Natural quartz minerals are highly found in the crust of the earth, the historical vestiges and meteors. It exhibits a number of TL peaks when quartz is heated from room temperature to 500oC. In this work, thermally stimulated luminescence characteristics of synthetic quartz which is purchased from Aldrich Company and natural quartz extracted from ceramics of Kubad Abad palace, Beyşehir, Konya, Turkey were carried out for different aims. The first aim was to see the stabilities of TL peak intensities and kinetic parameters of synthetic and natural quartz at different annealing temperatures. The second aim was to investigate the effects of thermal treatments on the TL intensity and kinetic parameters of natural quartz. The thermoluminescence dose responses of synthetic and natural quartz after different annealing protocols and the effects of heating rates on the thermoluminescence characteristics of synthetic and natural quartz constitute the third and fourth aim of this thesis, respectively.