Characterization and thermoluminescence study of gamma irradiated Tb-doped ZnO and undoped ZnO synthesized by spray pyrolysis method

Autor: Alejandro Ortiz-Morales, Manuel García-Hipólito, Epifanio Cruz-Zaragoza, Ramón Gómez-Aguilar
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Nova Scientia, Vol 13, Iss 27 (2021)
ISSN: 2007-0705
Popis: Se prepararon micro fosforos termoluminiscentes (TL) de ZnO no dopado y ZnO dopado con Tb usando el metodo de rocio pirolitico, mostrando alta resistencia a campos de radiacion gamma. La microscopia electronica de barrido exhibe varillas cristalinas con morfologia hexagonal (0,1-0,4 µm de diametro y aproximadamente 1 µm de longitud). El espectro de la dispersion Raman revela una forma de wurtzita. El espectro fotoluminiscente (FL) de las peliculas de oxido de zinc irradiadas indica la generacion de defectos producidos por la irradiacion gamma, que resulta en un aumento de la probabilidad de recombinacion del electron hueco-exciton. El espectro fotoluminiscente muestra las bandas de emision 5D4-7Fj = 6,5,4,3 estas transiciones son atribuidas al dopante Tb3+ en este fosforo. Los patrones de difraccion de rayos X para ambas peliculas (ZnO sin dopar y ZnO dopado con Tb) son tipicos de la estructura cristalina de oxido de zinc, sin un efecto notable sobre los iones Tb. Las propiedades dosimetricas, para ambas muestras, muestran una senal de desvanecimiento termoluminiscente baja y una reproducibilidad de la intensidad termoluminiscente para ZnO sin dopar y ZnO dopado con Tb de 29 y 57%, respectivamente. Los parametros cineticos; energia de activacion E, factor de frecuencia s y Rm, se obtuvieron mediante la Deconvolucion Computarizada de la Curva de brillo (DCCB) asumiendo un modelo cinetico de orden mixto (MCOM). Los resultados muestran que el MCOM describio bien las curvas de brillo de las peliculas de oxido de zinc. Los efectos de la velocidad de calentamiento produjeron una ampliacion del pico de brillo ubicado a 420 K. Para propositos como detector de radiacion, se obtuvo el numero atomico efectivo (Zeff): 27.74 y 56.47 para la muestra de ZnO sin dopar y ZnO dopado con Tb, respectivamente. Las muestras se expusieron a radiacion gamma en un amplio intervalo de dosis de 0.25 a 20 kGy. Las propiedades TL de las muestras de ZnO sin dopar y de ZnO dopado con Tb muestran que estos materiales podrian usarse para detectar altas dosis en un campo de radiacion gamma.
Databáze: OpenAIRE