ytao4 fosforunun termolüminesanslumidoz4/sunular/11.pdf · ivan arellano, mihail nazarov, clare...

YTaO4 Fosforunun Termolüminesans

Özelliklerinin İncelenmesi

Eren Cihan KARSU, Arzu EGE, Nurdoğan CAN, Elisabeth J. POPOVICI*

Celal Bayar Üniversitesi Fizik Bölümü,

*Babes Bolyai University, Roluca Ripan Kimya Araştırma Laboratuvarı

AMAÇ:

Kimyasal metotlar ile üretilmiş olan yeni fosfor malzeme YTaO4

nin termolüminesans dozimetre olarak kullanılabilirliğinin

araştırılması

Araştırılacak olan malzemelerin kimyasal formül ve yayınlama özellikleri :

Kodu Fosfor tipi Fosfor formülü Yayınlama(λuyartım=254nm)

YTA 1 YTaO4 YTaO4 yayınlama yok

YTA 2 Y(TaNb)O4 Y(Ta0,60Nb0,40)O4 λpk=407nm

YTA 3 YNbO4 YNbO4 λpk=402nm

YTA 4 YTaO4:Eu Y0,90Eu0,10TaO4 λpk=614nm

YTA 5 YNbO4:Eu Y0,90Eu0,10NbO4:Eu λpk=614nm

YTA 6 YTaO4:Tb Y0,93Tb0,07TaO4:Eu λpk=545; 550nm

• 1983'de Wolten, Brixner ve Chen'in M' fazlı YTaO4 in yapısını keşfi,

YTaO4; Tb+3, Eu+3 ve GdTaO4; Tb+3, Eu+3 X ışını ile uyartım sonucu

lüminesans çalışmaları,

G.B. Wolten, Acta Crystallogr 23 (1967) 937, L.H. Brixner, H.-Y. Chen, J. Electrochem. Soc. 130 (12)(1983) 2435–2443.

• 1984'de Blasse ve arkadaşlarının M fazlı YTaO4;Tb+3,Eu+3 ve

GdTaO4;Tb+3,Eu+3 in lüminesans özelliklerinin keşfi,

G. Blasse, A. Bril, J Lumin 3 (1970) 109., M.J.J. Lammers, G. Blasse, Mater Res Bull 19 (1984) 759.,

G. Blasse, J Solid State Chem 7 (1973) 169.

LİTERATÜR

2005'de Takayama ve arkadaşları

tarafından YTaO4: Tb+3 kristalininin

üretimi, malzemenin çeşitli

spektrumlarının incelenmesi,

T. Takayama, T. Katsumata, S. Komuro, T.

Morikawa, Journal of Crystal Growth 275

(2005) e2013–e2017.

• Popovici ve arkadaşları tarafından nadir toprak iyonları ile aktive edilmiş

YTaO4, Y(TaNb)O4 ve YNbO4 fosfor örneklerinin üretimi, fotolüminesans

ölçümlerinin yapılması,

E. J. Popovıcı, F. Imre-Lucacı, L. Muresan, M. Stefan, E. Bıca, R. Grecu, journal ofoptoelectronıcs and advanced materıals, Vol. 10, No. 9, September 2008, p. 2334 – 2337.

• Hristea, Popovici ve arkadaşlarının YTaO4:Nb tozları ve tek kristalleri

için yayınlama spektrumunu incelemesi,

• L.H. Brixner, H.-Y. Chen, J. Electrochem. Soc. 130 (12) (1983) 2435–2443.,

• G. Blasse, A. Brill, J. Lumin. 3 (1970) 109., L.I. Kazakova, A.B. Dubovsky, G.V. Semenkovich,O.A. Ivanova, Radiat. Meas. 24 (1995) 359.,

• Amalia Mesaros-Hristea, Oscar Alm, Elisabeth-Jeanne Popovici, Mats Boman, Thin Solid Films516 (2008) 8431–8435.

2008 yılında :

• Popovici ve arkadaşlarının fosforların spektrumlarını inceleyip, birden

fazla lüminesans merkezinin varlığını ve optoelektronik alanda umut

vaat ettiğini ileri sürmesi,

E. J. Popovici, F. Imre-Lucaci, L. Muresan, M. Stefan, E. Bica, R. Grecu, E. Indrea, Journal of

Optoelectronics and Advanced Materials, Vol. 10, No. 9, September 2008, p. 2334 – 2337.

2008 yılında :

• Hwang ve Kim in YTaO4:Eu+3 tozlarının fotolüminesansını

araştırması,

Min Ha Hwang, Young Jin Kim, Ceramics International 34 (2008) 1117–1120.

• Pang ve Cao nun YTaO4 ün up-conversion lüminesans materyal

olabilme açısından umut vaat edici olduğunu belirtmesi,

• Tao Pang & WangHe Cao, Chinese Science Bulletin, 2008.,

• Tao Pang, Wang-he Cao, Yao Fu, Xi-xian Luo,), Materials Letters 62 (2008) 2500–2502.

2008 yılında

• YTaO4:Eu+3 veya Tb+3 sistemlerin araştırılması,

• X. Xiao, B. Yan, J. Non-Cryst. Solids 351 (46–48) (2005) 3634., X. Xiao, B. Yan, Mater. Lett. 61 (8–9)

(2007) 1649.,

• X. Xiao, B. Yan, Appl. Phys. A: Mater. 88 (2) (2007) 333.,

• T. Takayama, T. Katsumata, S. Komura, T. Morikawa, J. Cryst. Growth 275 (1–2) (2005) e2013.,

• B. Li, Z. Gu, J. Lin, M. Su, Mater. Res. Bull. 35 (12) (2000) 1921.,

• M.H. Hwang, Y.J. Kim, Ceram. Int. 34 (4) (2008) 1117.,

• M. Nazarov, B. Tsukerblat, C. Byeon, I. Arellano, E.-J. Popovici, D.Y. Noh, Appl. Opt. 48 (1) (2009) 17.

• 2010’da Arellano, Popovici ve arkadaşları tarafından YTaO4:Eu+3,Tb+3

double aktive edilmiş fosforların rapor edilmesi,

Ivan Arellano, Mihail Nazarov, Clare Chisu Byeon, Elisabeth-Jeanne Popovici, Hyojung Kim, Hyon

Chol Kang, Do Young Noh, Materials Chemistry and Physics 119 (2010) 48–51.

• Günümüzde geliştirilen, teknolojik olarak önemli bir malzeme olan,

katkılandırılmış ve saf yttrium tabanlı fosforların iyi fotolüminesans özellik

göstermesi, bu malzemenin aynı zamanda etkin birer termolüminesans

dozimetre olarak kullanılıp kullanılamayacağının araştırılmasının önemli

olabilineceğini düşündürmüştür.

• Amalia Hristea, Elisabeth-Jeanne Popovici, Laura Muresan, Maria Stefan, Rodica Grecu Anders Johansson,Mats Boman, Journal of Alloys and Compounds 471 (2009) 524–529.,

• Amalia Mesaros-Hristea, Oscar Alm, Elisabeth-Jeanne Popovici, Mats Boman, Thin Solid Films 516 (2008)8431–8435.,

• Srinivasan Raghavan, Merrilea J. Mayo, Surface and Coatings Technology 160 (2002) 187–196.,

• Bo Lia, Zhennan Gua,, Jianhua Linb, Mian-Zeng Sub, Materials Research Bulletin 35 (2000) 1921–1930.

Numunelerin Hazırlanışı:

Katıhal reaksiyon yöntemi ile YTaO4, fosforunun eldesi,

Eu2O3 ve/veya Tb4O7 (%99,9 Aldrich) in ev sahibi örgü için

oksitlenmeyi sağlaması,

Li2SO4 (%99,9) ve/veya Na2SO4 (%99,9) nin flux madde olarak

kullanılması,

van Arellano, Mihail Nazarov, Clare Chisu Byeon, Elisabeth-Jeanne Popovici, Hyojung Kim,Hyon Chol Kang, Do Young Noh, Materials Chemistry and Physics 119 (2010) 48–51.

Karışımın aseton içinde homojen hale getirilmesi,

70 C'de kurutulması,

Örnekler 1200 C'de dört saat bekletilmesi,

Yavaş yavaş oda sıcaklığına soğutulması,

Su ile yıkanıp kurutulması,

Elekten geçirilmesi.

van Arellano, Mihail Nazarov, Clare Chisu Byeon, Elisabeth-Jeanne Popovici, Hyojung Kim, Hyon

Chol Kang, Do Young Noh, Materials Chemistry and Physics 119 (2010) 48–51.

Celal Bayar Üniversitesi Lüminesans Araştırma Laboratuarında bulunan

RA94 TLD Reader-Analyser sistemi

Numunelerin Ölçümü:

Elde edilen Sonuçlar ve Değerlendirmesi:

Eşit miktarda β radyasyonuna maruz bırakılıp, prosedür yinelendiğinde:

0 100 200 300 400

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)

1. 5dk beta ışınlaması





sıcaklık (oC)

145°C

90°C

Eşit miktarda UVB radyasyonuna maruz bırakılıp, prosedür yinelendiğinde:

0 100 200 300 400

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)

1. 5dk UVB

2. 5dk UVB

3. 5dk UVB

4. 5dk UVB

5. 5dk UVB280°C

145°C

0 100 200 300 400

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)

1dk UVB ışınlaması

1dk beta ışınlaması

0 100 200 300

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)



0 100 200 300 400

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)



0 100 200 300

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)



145°C

280°C 90°C

145°C

280°C

145°C

280°C

90°C

~145°C

~90°C

280°C

90°C

0 100 200 300 400

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)



0 100 200 300

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)



0 100 200 300 400

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)



0 100 200 300 400

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)



145°C ~145°C

280°C280°C

90°C

145°C

280°C

145°C

90°C

280°C

~90°C

90°C

0 100 200 300 400

sıcaklık (oC)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

ışım

a ş

idd

eti (

a.u

.)



90°C

145°C

280°C

0 100 200 300 400

sıcaklık (oC)

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

ışım

a ş

iddeti(a

.u.)

YTaO4 beta doz cevapları









0 5 10 15 20 25

Işınlama Süresi (dk)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

İnte

gra

syon

Ala

nı (a

.u.)

ışınlamasının ardından

0 100 200 300 400

Sıcaklık (oC)

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

Işım

a Ş

idd

eti (

a.u

.)YTaO4 UVB doz cevapları

1dk UVB

5dk UVB

3dk UVB

8dk UVB

10dk UVB

15dk UVB

20dk UVB

25dk UVB

0 5 10 15 20 25

Işınlama Süresi (dk)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

İnte

gra

syon

Ala

nı (a

.u.)

UVB ışınlamasının ardından

0 5 10 15 20 25

ışınlama süresi (dk)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

inte

gra

syo

n a

lanı (a

.u.)

beta ışınlaması

UVB ışınlaması

Sonuç:

Doz cevapları incelenmiştir,

Tüm parıldama eğrisinin integrasyon alanı yerine tek tek pikler için

integrasyon alanlarının ışınlama süresi ile değişimi incelenecektir,

Diğer dozimetrik özelliklerin incelenmesi,

Parıldama eğrisini meydana getiren piklerin analizi yapılarak piklere ait

kinetik parametrelerin çeşitli metotlar kullanılarak hesaplanması

planlanmaktadır.

Teşekkürler…

ytao4 fosforunun termolüminesanslumidoz4/sunular/11.pdf · ivan arellano, mihail nazarov, clare...

Documents