Termoluminescencja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Termoluminescencja fluorytu.

Termoluminescencjaluminescencja substancji wywołana ogrzewaniem substancji, która wcześniej została pobudzona przez światło lub promieniowanie przenikliwe. Zjawisko to występuje w fosforach krystalicznych, fluorycie), szkłach, monokryształach tlenkowych.

Półprzewodniki − najczęściej substancje krystaliczne, których konduktywność (przewodnictwo właściwe) może być zmieniana w szerokim zakresie (np. 10 do 10 S/cm) poprzez domieszkowanie, ogrzewanie, oświetlenie bądź inne czynniki. Przewodnictwo typowego półprzewodnika plasuje się między przewodnictwem metali i dielektryków.Promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie rtg, promieniowanie X, promienie X) – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które jest generowane podczas wyhamowywania elektronów. Długość fali mieści się w zakresie od 10 pm do 10 nm. Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy nadfioletem i promieniowaniem gamma.

Mechanizm termoluminescencji[ | edytuj kod]

Termoluminescencja (TL) lub termicznie stymulowana luminescencja (TSL) występuje w materiałach o bardzo wysokim oporze elektrycznym to jest w dielektrykach lub półprzewodnikach. Według pasmowej teorii przewodnictwa ciał stałych, w materiałach tych pasmo przewodnictwa jest oddzielone od pasma walencyjnego przerwą energetyczną. W obszarze przerwy energetycznej w miejscach wad sieci krystalicznej występują lokalne poziomy elektronowe (pułapki) bliskie poziomowi pasma przewodnictwa oraz poziomy dziurowe bliskie pasmu walencyjnemu.

Ultrafiolet, nadfiolet, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie nadfioletowe (skrót UV) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 10 nm do 400 nm (niektóre źródła za ultrafiolet przyjmują zakres 100–400 nm), niewidzialne dla człowieka. Promieniowanie ultrafioletowe są to fale krótsze niż promieniowanie widzialne i dłuższe niż promieniowanie rentgenowskie. Zostało odkryte niezależnie przez niemieckiego fizyka, Johanna Wilhelma Rittera, i brytyjskiego chemika, Williama Hyde’a Wollastona, w 1801 roku. Monokryształ – materiał będący w całości jednym kryształem (np. kryształ cukru, soli, półprzewodnika). Monokryształ może zawierać w całej swej objętości niewielką ilość defektów tejże struktury, a jego zewnętrzna forma nie musi odzwierciedlać struktury krystalicznej.
Mechanizm termoluminescencji.

Do wystąpienia termoluminescencji niezbędne jest przeniesienie elektronów i dziur do pułapek (ekscytacja). Przeniesienie to dokonuje się zazwyczaj przez przeniesienie elektronów z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa (generacja par dziura-elektron). Niewielka część elektronów z pasma przewodnictwa może przejść do pułapek elektronowych. Pewna ilość dziur przechodzi też do pułapek dziurowych. W zależności od roli, jaką pełnią poszczególne poziomy pułapkowe określamy je mianem pułapek aktywnych, pułapek głębokich i tzw. centrów rekombinacji.

Pasmowa teoria przewodnictwa elektrycznego – kwantowomechaniczna teoria opisująca przewodnictwo elektryczne. W przeciwieństwie do teorii klasycznej punktem wyjścia w tej teorii jest statystyka Fermiego-Diraca i falowa natura elektronów. Najważniejszym pojęciem tej teorii jest pasmo energetyczne - jest to przedział energii, jaką mogą posiadać elektrony w przewodniku. Istnienie ciągłego widma energetycznego jest związane z oddziaływaniem na siebie poszczególnych atomów (jest to zbiór bardzo blisko położonych widm liniowych), natomiast występowanie obszarów zabronionych wynika z warunków nakładanych na periodyczność funkcji falowej elektronów.Promieniowanie jonizujące - wszystkie rodzaje promieniowania, które wywołują jonizację ośrodka materialnego, tj. oderwanie przynajmniej jednego elektronu od atomu lub cząsteczki albo wybicie go ze struktury krystalicznej. Za promieniowanie elektromagnetyczne jonizujące uznaje się promieniowanie, którego fotony mają energię większą od energii fotonów światła widzialnego.

Ekscytację materiału może dokonać promieniowanie o energii większej od szerokości przerwy energetycznej materiału. Do ekscytacji typowych materiałów organicznych wystarczające jest zazwyczaj promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu UV. Dielektryki nieorganiczne, takie jak fluorek litu (LiF), są zazwyczaj ekscytowane wysokoenergetycznym promieniowaniem jonizującym (np. promieniowaniem rentgenowskim, gamma, alfa lub beta). Podobnie mogą być pobudzone poziomy pułapkowe dziur elektronowych.

Dozymetria - dział fizyki jądrowej obejmujący zagadnienia pomiarów i obliczeń dawek promieniowania jonizującego oraz innych wielkości związanych z oddziaływaniem promieniowania jonizującego z materią (zwłaszcza ożywioną).Store Norske leksikon (Wielka encyklopedia norweska) - norweska encyklopedia w języku bokmål. Powstała po fuzji dwóch dużych, tworzących encyklopedie i słowniki wydawnictw norweskich Aschehoug i Gyldendal w 1978 roku, które utworzyły wydawnictwo Kunnskapsforlaget. Były cztery wydania papierowe: pierwsza w latach 1978-1981 w 12 tomach, druga w latach 1986-1989 w 15 tomach, trzecia w latach 1995-1999 w 16 tomach i czwarta w latach 2005-2007 w 16 tomach. Ostatnie wydanie zawierało 150 tys. haseł i 16 tys. ilustracji i zostało opublikowana przy wsparciu finansowym stowarzyszenia Fritt Ord. W 2010 roku ogłoszono, że nie będzie już wydań papierowych encyklopedii. Encyklopedia dostępna jest on-line od 2000 roku, a od 2009 roku może być edytowane przez użytkowników. Kunnskapsforlaget korzysta jednak z pomocy ekspertów przy sprawdzaniu treści zamieszczonych przez czytelników.

Nośniki ładunku (dziury i elektrony) uwięzione w pułapkach mogą w nich pozostawać bardzo długo (nawet tysiące lat). Do uwolnienia pułapkowanych nośników potrzebne jest promieniowanie o energii co najmniej równej różnicy między poziomem pułapki a pasmem przewodnictwa (gdy "aktywnymi nośnikami" są elektrony). Dla "typowych" materiałów termoluminescencyjnych (używanych w dozymetrii TL) różnica tych poziomów musi być większa od energii promieniowania cieplnego w temperaturze pokojowej, a mniejsza od energii promieniowania cieplnego w temperaturze kilkuset stopni.

Promieniowanie cieplne (termiczne, temperaturowe) – promieniowanie elektromagnetyczne generowane przez cząstki naładowane elektrycznie w wyniku ich ruchu termicznego w materii. Cała materia o temperaturze większej od zera bezwzględnego emituje promieniowanie cieplne.Dielektryk, izolator elektryczny – materiał, w którym bardzo słabo przewodzony jest prąd elektryczny. Może to być rezultatem niskiej koncentracji ładunków swobodnych, niskiej ich ruchliwości, lub obu tych czynników równocześnie.

W wyniku podgrzania elektrony z pułapek zostają przeniesione do pasma przewodnictwa, z którego rekombinują do centrów rekombinacji zawierających zapułapkowane nośniki przeciwnego znaku. Natężenie świecenia zazwyczaj jest proporcjonalne liczby elektronów uwięzionych w pułapkach, czyli do dawki promieniowania pochłoniętej podczas ekscytacji.

Fosfor (P, gr. phosphoros ‘niosący światło’, łac. phosphorus) – pierwiastek chemiczny, niemetal. Jedynym stabilnym izotopem fosforu jest P.Dziura elektronowa w pasmowej teorii przewodnictwa jest to brak elektronu w pełnym paśmie walencyjnym. Pojęcie to występuje w opisie przewodnictwa izolatorów i półprzewodników. Nazwa pochodzi stąd, że gdy w paśmie walencyjnym brakuje pojedynczego elektronu, to występująca dziura zachowuje się niczym dodatni nośnik ładunku elektrycznego. O występowaniu w przewodnikach dziur i ich udziale w przewodnictwie świadczy zjawisko Seebecka.

Podgrzanie usuwa elektrony (dziury) z pułapek, kasując "pamięć dawkową" kryształu.

Zjawisko to daje możliwość stosowania termoluminescencji w dozymetrii do pomiaru dawki pochłoniętej oraz datowaniu obiektów archeologicznych i geologicznych (metoda termoluminescencyjna).

Zobacz też[ | edytuj kod]

datowanie metodą termoluminescencyjną

Wielka Encyklopedia Rosyjska (ros. Большая российская энциклопедия, БРЭ) – jedna z największych encyklopedii uniwersalnych w języku rosyjskim, wydana w 36 tomach w latach 2004–2017. Wydana przez spółkę wydawniczą o tej samej nazwie, pod auspicjami Rosyjskiej Akademii Nauk, na mocy dekretu prezydenckiego Władimira Putina nr 1156 z 2002 roku Sieć krystaliczna - w mineralogi i krystalografi jest to szczególne ułożenie atomów lub cząsteczek w ciele stałym. Sieć krystaliczna charakteryzuje się uporządkowaniem dalekiego zasięgu oraz symetrią. Najmniejszą, powtarzalną składową sieci krystalicznej jest komórka elementarna. Długości krawędzi komórki i kąty między nimi zawarte są określane mianem stałych sieci krystalicznej. Własności symetrii sieci krystalicznej zawierają się w grupach przestrzennych. Typ sieci krystalicznej w głównej mierze determinuje występowanie różnych własności (np. łupliwość, przeźroczystość).

Przypisy[ | edytuj kod]

  1. Marek Ples: Termoluminescencja fluorytu. Weird science. [dostęp 21-10-2014].
Promieniowanie przenikliwe - jeden z czynników rażenia wybuchu jądrowego - stanowi strumień promieniowania gamma i promieniowania neutronowego, zdolny do przenikania przez różne materiały o znacznej grubości. Czas rażącego działania promieniowania przenikliwego jest stosunkowo krótki i wynosi 10-15 s. Promieniowanie przenikliwe powoduje schorzenie organizmu w postaci choroby popromiennej. Pochłania 5% energii wybuchu.Luminescencja, tzw. zimne świecenie, jarzenie – zjawisko emisji fal świetlnych przez ciała (luminofory), wywołane inną przyczyną niż rozgrzanie ich do wysokiej temperatury, co oznacza, że luminescencja nie jest promieniowaniem cieplnym.




Reklama