Synthesis, luminescent and dosimetric properties of ultrafine oxide ceramics for high-dose dosimetry of ionizing radiation
| Parent link: | Вестник Карагандинского университета. Физика.— .— Караганда: КарГУ № 4 (116).— 2024.— С. 83-91 |
|---|---|
| Other Authors: | , , , , , |
| Summary: | Title screen Thermoluminescent and dosimetric properties of ultrafine alumina and zirconia ceramics exposed to high- dose pulsed electron beam (130 keV, 1.5 kGy per one pulse) were studied. To synthesize ceramics with different sizes of crystallites, the authors sintered nanopowder compacts in air in an electric furnace at T=700- 1700 оС, and exposed them to high-energy electrons (1.4 MeV) with high power density. It was found that ceramics annealing at Т>1000 оС greatly increases crystallite sizes, which correlates with a significant growth of intensity of thermoluminescent peaks. Maximum thermoluminescent response is present in the ceramics that were obtained with an electron-beam method. This is due to formation of radiation-induced trapping and luminescence centers during synthesis. Analysis of dose dependences of thermoluminescence of the irradiated a-Al2O3 и ZrO2 ceramics showed that these dependences are predominantly sublinear. Unlike their single- crystalline modifications, alumina-based ceramics have anomalous fading, which value increases as crystallites grow in size. The presence of the intensive isolated peak of thermoluminescence and sublinear character of the majority of dose dependences prove usability of the oxide ceramics synthesized in this work for measuring high doses of pulsed electron beams (unities-tens of kGy). Alumina-based ceramics require correction of thermoluminescent response by a fading value Исследованы термолюминесцентные и дозиметрические свойства ультрадисперсных керамик на основе оксидов алюминия и циркония, облученных высокодозным импульсным электронным пучком (130 кэВ, 1,5 кГр на один импульс). Для синтеза керамик с различным размером кристаллитов использовалось спекание компактов, изготовленных из нанопорошков, на воздухе в электрической печи при Т=700–1700 оС, а также их облучение высокоэнергетическими электронами (1,4 МэВ) с высокой плотностью мощности. Установлено, что отжиг керамик при Т>1000 оС приводит к существенному росту размера кристаллитов, что коррелирует со значительным увеличением интенсивности термолюминесцентных пиков. Максимальным термолюминесцентным откликом обладают керамики, полученные электронно-лучевым методом, что связано с образованием радиационно-индуцированных центров захвата и свечения при синтезе. Анализ дозовых зависимостей термолюминесценции облученных керамик α-Al2O3 и ZrO2 выявил их преимущественно сублинейный характер. Для керамик на основе оксида алюминия, в отличие от монокристаллической модификации, установлено наличие аномального термолюминесцентного фединга, величина которого увеличивается с ростом размера кристаллитов. Наличие интенсивного изолированного пика термолюминесценции и сублинейный характер большинства дозовых зависимостей доказывают перспективность синтезированных в настоящей работе оксидных керамик для измерения высоких доз импульсных электронных пучков (единиц — десятки кГр). При этом для керамик на основе оксида алюминия требуется коррекция термолюминесцентного отклика на величину фединга Текстовый файл |
| Published: |
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://doi.org/10.31489/2024PH4/83-91 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=679665 |