Doğal kuvarsta radyasyonla yaratılan yapı kusurlarının incelenmesi: Birleştirilmiş TL, OSL VE EPR çalışması

Abstract

Kuvars, geriye dönük dozimetride kullanılan ve çok tercih edilen bir mineraldir. Kristal yapısı, safsızlıklar ve yapı kusurları kökenine göre çeşitlilik göstermektedir. Bu nedenle, doğal kuvars lüminesans özellikleri için önemlidir. Bu çalışmada, laboratuvar ortamında ısıtılmamış, ön-doz verilmiş kuvars örneği; retrospektif dozimetri, tarihlendirme ve referans kuvars materyali gibi etkili uygulamalara yönelik olarak incelenmiştir. Çalışmanın amacı, Termolüminesans (TL) (yüksek sıcaklık TL pikleri), Optik Uyarımlı Lüminesans (OSL) (sürekli dalga (CW) ve doğrusal modülasyon (LM)) ve Elektron Paramanyetik Rezonans (EPR) sinyalleri arasında bir korelasyon bulmaktır. Mevcut çalışma, hızlı CW-OSL bileşeni ile bazı LM-OSL ve TL pikleri arasında üçlü bir ilişki olduğunu gösterirken, tüm bu lüminesans sinyalleri Ge merkezinin g2 = 1.9975 sinyali ile ilişkilendirilmiştir. Bu çalışma, (i) bir TL pikinin iki LM-OSL bileşeninden daha fazlası için kaynak olabileceği ve (ii) iki farklı TL pikinin de aynı OSL bileşenine katkıda bulunabileceğine dair deneysel kanıtlar sunmaktadır. Ayrıca, EPR sinyalinde, iyi bilinen Ge merkezinin yanı sıra, daha önce literatürde tanımlanmamış bir bileşenin de analizi yapılmıştır.

Quartz is one of the most preferred mineral inclusions used in retrospective dosimetry. Its crystal structure as well as its impurity content and concentration and the lattice defects exhibit diversities according to its origin. Therefore, it is important to the luminescence properties of natural quartz. In the present work, un-heated, pre-dosed quartz is investigated towards its effective applications such in retrospective dosimetry, dating and as a reference quartz material. The purpose of the study is to find a correlation between Thermoluminescence (TL) (high temperature TL peaks), Optically Stimulated Luminescence (OSL) (both continuous wave (CW) and linear modulation (LM)) and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) signals. The present work indicated a triple correlation between the fast CW-OSL component and certain peaks of LM-OSL and TL while all these luminescence entities are attributed to the C2EPR at g2 (Landé splitting factor) (g2 = 1.9975). The present study provides experimental evidence that (i) one TL peak might be the source for more than two LM-OSL components and (ii) even two different TL peaks can contribute to the same OSL component. Furthermore, on the EPR signal, besides the well established Ge center, another un-identified component has been resolved.