بررسی مشخصات ترمولومینسانس نانوفسفر Zro2:Ti سنتز شده به روش احتراقی در پرتوگیری بتا

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% 0.21 استفاده شده است و برای تست‌های ترمولومینسانس قرص‌های استوانه‌ای در ابعاد 5 در 1 میلی‌متر تهیه شد. تاثیر 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 تاثیر 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 0.1 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.

Synthesis and thermoluminescence characterization of combustion derived ZrO2:Ti exposed to beta radiation

Titaniumstabilized Zirconia (ZrO2:Ti) nanoparticles were synthesized by the solution combustion synthesis method. This functional method is used for production of luminescent materials. Ti concentration was between 0.1 to 2 mol %. Nano crystalline tablets of 5 mm diameter and 1 mm thickness were prepared from synthesized powder. The effects of Ti concentration and annealing temperature on the structural properties of the produced sample were analyzed by Xray diffraction (XRD) patterns, Fourier transformation infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). We reported the thermoluminescent (TL) properties of the ZrO2 doped with Ti exposed to beta radiation from 90Sr. The characterization results showed an appreciable influence of the Tidopant on zirconia crystalline phases and the particle sizes. Although the obtained samples contained tetragonal and monoclinic phases, the phase structure of the material changes to monoclinic with heat treatment. Results of FTIR analysis showed that Ti was completely placed in base materialchr('39')s structure. TL glow curves of samples showed that intensities were affected by different amounts of Ti and heat treatment. It was concluded that ZrO2:Ti with 1 mol % and the annealed samples at 1100 ℃ had the highest peak intensity and the best thermoluminescence response. In addition, this sample showed a linear response for beta doses in the range of 0.1 to 1000 Gy. Three peaks were observed in glow curves at 114, 175 and 222 ℃ and the main peak, is at 175 ℃.