Термолюминесценция

Термолюминесценция минерала.

Термолюминесценция (ТЛ) — люминесцентное свечение, возникающее в процессе нагревания вещества. В научной литературе часто используется эквивалентный для этого явления термин термостимулированная люминесценция (ТСЛ). Вещество необходимо предварительно возбудить УФ-светом, ионизирующим излучением, электрическим полем или механическим воздействием. Так ведут себя неорганические вещества, в том числе люминофоры различного назначения (ламповые, телевизионные и пр.), лазерные кристаллы, стекла, многие полимеры (например, полистиролы, полиамиды, полиэтилентерефталат, полиолефины, фтор- и хлорсодержащие полимеры, большинство каучуков и другие вещества).

Применение

Так может выглядеть график ТЛ

Термолюминесценция (ТЛ) — один из методов изучения физических свойств твердых тел. ТЛ также используется в качестве метода дозиметрического контроля ионизирующего излучения. Зависимость интенсивности ТЛ от дозы облучения имеет линейный участок роста. Диапазон его зависит от кристаллофосфора. Возможна регистрация доз как по интенсивности пика, так и по площади под пиком (метод светосуммы). Последний более выгоден при низких дозах, так как иногда сложно выделить отчетливый пик из фона[1].

ТЛ может использоваться для выявления искусственного изменения окраски камней. Например, после нагревания топазов до 300—400 °C коричневые и желтые топазы приобретают розовый оттенок, а уже имеющаяся жёлтая окраска усиливается после облучения желтых топазов. ТЛ является наиболее эффективным метод отличия природной окраски камней от окраски, вызванной облучением[2].

Свойства термолюминесценции

Кривая термолюминесценции представляет зависимость интенсивности свечения от температуры (времени). Температура пропорциональна глубине ловушки (её энергии активации). Кроме того, основными параметрами ТЛ являются: частотный фактор (количество взаимодействий решетки с фотонами в секунду) и порядок кинетики термолюминесценции. Порядок кинетики находится в пределах от 1 до 2 и определяет преобладание рекомбинационных процессов либо процессов с повторным захватом электрона на ловушку. На кривую ТЛ влияет скорость нагрева. При увеличении скорости кривая сдвигается вправо, что объясняется инерционностью процессов. В некоторых кристаллах возможно уменьшение площади под кривой (светосуммы) при увеличении скорости нагрева — температурное тушение. Оно связано с наличием внутри запрещенной зоны кристалла глубоких ловушек, поглощающих часть излучения. Температурное тушение характеризуется собственной энергией активации и константой температурного тушения[3].

См.также

Примечания

  1. ↑ Франк М., Штольц В. Дозиметрия ионизирующего излучения. — М: Атомиздат, 1973. - 246 с.
  2. ↑ Советы по облагораживанию натуральных камней Архивная копия от 2 декабря 2010 на Wayback Machine — www.webois.org.ua
  3. ↑ Шварц, К. К. Термолюминесцентная дозиметрия / [Текст]. -Рига: Зинатне, 1968. — 180 с.

Ссылки

Саундерс Д, Даниельс Ф, Бойд Ч "Термолюминесценция как средство научного исследования" УФН 51 (10) (1953)