LiF: Mg, Cu, P là loại vật liệu nhiệt huỳnh quang với bức xạ gamma và bêta nó có tác dụng tương đương mô sinh học. Do vậy, nó có nhiều khả năng áp dụng để đo liều bức xạ hạt nhân môi trường và y tế. Tuy nhiên, vật liệu này thường có nhiều đỉnh phát xạ và thường thay đổi tùy vào chế độ gia công và kiểu thức đo. Qua những thực nghiệm nghiên cứu về thay đổi của lượng bức xạ nhiệt phát quang và sự dịch chuyển của các đỉnh phát quang theo các tốc độ gia nhiệt khác, bài báo đã nêu lên sự thay đổi độ nhạy nhiệt huỳnh từ đó đề xuất chế độ gia nhiệt tối ưu khi đo liều bằng vật liệu LiF: Mg, Cu, P trên hệ đo RGD-3A. | Đặc trưng nhiệt huỳnh quang của Lif: Mg, Cu, P khi nhận bức xạ gamma hệ đo RGD-3A Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Hoàng Đức Tâm, Thái Khắc Định ĐẶC TRƯNG NHIỆT HUỲNH QUANG CỦA LiF: Mg, Cu, P KHI GHI NHẬN BỨC XẠ GAMMA TRÊN HỆ ĐO RGD-3A Hoàng Đức Tâm*, Thái Khắc Định† 1. Giới thiệu phương pháp Như đã biết, nhiệt huỳnh quang là hiện tượng vật liệu phát ra các phô-tôn trong vùng ánh sáng khả kiến khi được nung nóng dần tới nhiệt độ nhỏ hơn 500oC. Hiện tượng này sẽ không xuất hiện nữa ngay cả khi lặp lại quá trình nung nóng. Bản chất vật lý của hiện tượng là trước khi được nung nóng, dưới tác dụng của các tia phóng xạ, các điện tử chuyển từ vùng hóa trị lên các mức năng lượng trung gian nằm gần vùng dẫn (còn gọi là các bẫy năng lượng phụ). Sau đó, khi vật liệu được tăng dần nhiệt độ các điện tử này sẽ thoát ra khỏi các mức năng lượng trung gian trên để trở về các mức năng lượng cơ bản, kèm với đó sẽ phát ra các lượng tử ánh sáng (Hình 1). a) Tương tác của bức xạ hạt nhân với điện tử. b) Chuyển dịch của điện tử tới các mức năng lượng trung gian. Khi được đốt nóng điện tử chuyển từ mức năng lượng phụ về mức cơ bản. Hình 1 - Mô hình động học của quá trình nhiệt huỳnh quang Cường độ của chùm sáng phụ thuộc vào số lượng các điện tử đã tích lũy trong bẫy năng lượng phụ, hằng số mạng tinh thể và tốc độ gia tăng nhiệt độ. Nó được mô tả bởi công thức sau: I f (n, S , , E ) (1) trong đó, n số điện tử bị giữ trong hố bẫy, S là hệ số dao động của tinh thể, β là tốc độ gia nhiệt, E năng lượng kích hoạt của bẫy bắt điện tử. * ThS, Khoa Vật lí – Đại học Sư phạm † TS, Khoa Vật lí – Đại học Sư phạm 103 Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP. HCM Số 18 năm 2009 Khi quá trình gia tăng nhiệt có dạng tuyến tính liên tục (T=T0+) thì biểu thức mô tả đường cong bức xạ nhiệt huỳnh quang có dạng [1,2]: dn -E S -E I (T ) S .n0 exp exp - exp dT (2) dt kT 0 kT .
