بررسی مشخصات ترمولومینسانس نانوفسفر ZrO2:Ti سنتز شده به روش احتراقی در پرتوگیری بتا

نویسندگان

1 دانشگاه شهید بهشتی

2 دانشگاه شهید بهشتی

3 دانشگاه صنعتی مالک اشتر

doi
10.22052/8.3.25
چکیده

در این مقاله سنتز و مشخصه‌یابی ترمولومینسانس زیرکونیوم (Zr) پایدار شده با تیتانیوم (Ti) گزارش شده است. برای سنتز مواد از روش احتراقی استفاده شده که روشی مناسب برای تولید مواد لومینسانس می‌باشد. در ساخت نمونه‌ها از ناخالصی تیتانیوم با غلظت mol% 2-1/0 استفاده شده است و برای تست‌های ترمولومینسانس قرص‌های استوانه‌ای در ابعاد 5 در 1 میلی‌متر تهیه شد. تأثیر غلطت تیتانیوم و دمای عملیات حرارتی بر روی مشخصات ساختاری مواد به روش آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، FTIR و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شده است. آنالیزها نشان دادند که با افزایش ناخالصی تغییری در ساختار ماده اصلی به‌وجود نیامده است. نمونه‌های تولید شده دارای فاز مونوکلینیک و تتراگونال بودند که با عملیات حرارتی و افزایش دمای آنیل فاز تتراگونال از بین رفته و تنها فاز مونوکلینیک شکل گرفت. برای بررسی مشخصات ترمولومینسانس (TL)، نمونه‌ها با چشمه بتای 90Sr در زمان‌های مختلف تحت تابش قرار گرفته‌اند. منحنی‌های درخشندگی به‌دست آمده نشان دادند که میزان غلظت تیتانیوم و همچنین دمای عملیات حرارتی تأثیر برجسته‌ای بر حساسیت TL زیرکونیا دارد. نتایج نشان داد بیشترین حساسیت TL مربوط به میزان mol% 1 تیتانیوم می‌باشد. همچنین بهترین دمای عملیات حرارتی 1100 درجه سانتی‌گراد به‌دست آمده و بهترین پاسخ ترمولومینسانس را نشان داده است. همچنین اندازه‌گیری‌ها نشان دادند که این ماده برای 1/0 الی 1000 گری دز پرتو بتا پاسخ خطی از خود نشان می‌دهد. منحنی‌های درخشندگی به‌دست آمده دارای 3 قله در دماهای حدوداً 114، 175 و 222 درجه سانتی‌گراد می‌باشند و قله اصلی دمای 175 درجه می‌باشد.