Design, development and production of a digital radiography system
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Sintilatör malzemelerinin geliştirilmesi, yüksek enerji fiziği ve dijital görüntülemede artan malzeme ihtiyacından dolayı önemlidir. Sintilatörlerin bileşimi, her biri farklı uygulamalar için uygun olan organik veya inorganik malzemelerden oluşur. İnorganik kristal sintilatörler, yüksek enerji radyasyonu için üstün enerji çözünürlüğü ve sertlikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Tez kapsamında, saf ve nadir toprak elementleri (Dy3+, Ce3+, Eu3+, Ho3+, Pr3+, Tb3+) ile katkılandırılmış inorganik Gd2O2SO4 fosforesans nanopartiküller katkı elementi yoğunluğuna göre optimize edilmiştir. Bu optimizasyon doğrultusunda, sintilatör malzemeler sol-jel yöntemiyle üretilmiş ve karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Karakterizasyon işlemi solüsyon, jel ve nihai ürün olmak üzere üç farklı üretim aşamasında ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Bu süreçte, solüsyonların pH ve bulanıklık değerleri tespit edilmiş, hafif asidik özellikte (pH: 6.1) ve tam çözünmüş solüsyonlar elde edilmiştir. Solüsyondan jel haline dönüşen malzemeye organik bağların belirlenmesi için FTIR analizi, ekzotermik-endotermik tepkimeleri belirlemek için ise DTA-TG termal analizleri yapılmıştır. Bu aşamada doğru fazı bulmak için gerekli ısıl işlem sıcaklığı belirlenmiştir. Ardından nihai ürün elde edilmiş ve sırasıyla FTIR, XRD, XPS, SEM ve PL cihazları kullanılarak karakterizasyon işlemi tamamlanmıştır. Karakterizasyonlar detaylı bir şekilde değerlendirildiğinde, üretilen Gd2O2SO4: RE3+ nanopartiküllerin istenilen faz yapısı ve nano yapıda başarılı bir şekilde üretildiği görülmüştür. Ayrıca farklı nadir toprak elementleri ile aktive edilen nanopartiküllerin, her birinin kendine özgü emisyon spektrumları ve bozulma süreleri tespit edilmiştir. Bu durum, üretilen sintilatörün, dijital görüntülemede, istenen amaca yönelik olarak, farklı detektörlerde de kullanılabileceğini açık bir şekilde gösterir. The development of scintillation materials are important because of the ever-increasing need for materials in high-energy physics and digital radiography. The present composition of the scintillators consists of organic or inorganic materials, each of which is suitable for different applications. Inorganic crystal scintillators are widely used because of their superior energy solubility and stiffness for high energy radiation. In the scope of the thesis, inorganic Gd2O2SO4 phosphorescent nanoparticles which are doped with pure and rare earth elements (Dy3+, Ce3+, Eu3+, Ho3+, Pr3+, Tb3+) are optimized according to the density of the dopants. In line with this optimization, scintillator materials were produced by the sol-gel method and characterized. The characterization process was carried out separately in three different production stages, namely solution, gel, and final product. In this process, the pH and turbidity values of the solutions were determined. Slightly acidic (pH: 6.1) and fully dissolved solutions were obtained. FTIR analysis was performed to determine organic bonds to the sol-gel material, and DTA-TG thermal analyzes were performed to determine exothermic-endothermic reactions. The heat treatment temperature required to find the correct phase was determined at this stage. The final product was then obtained and characterization was completed using FTIR, XRD, XPS, SEM and PL devices, respectively. When the characterizations are evaluated in detail, it is seen that the produced Gd2O2SO4: RE3+ nanoparticles are successfully produced in the desired phase structure and nanostructure. In addition, the specific emission spectra and decay times of each of the nanoparticles activated with different rare earth elements have been determined. This clearly shows that the produced scintillators can also be used in different detectors for the intended purpose in digital imaging.
Collections