Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Россия
Московский физико-технический институт (государственный университет)
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Московский политехнический университет (Старший преподаватель)
Москва, Россия
Москва, Россия
Россия
В работе исследована возможность считывания детекторов на основе MgB4O7:Dy,Na путем оптической стимуляции. Показано, что вследствие освобождения светом из ловушек электронов вместо дырок оптически стимулированная люминесценция не наблюдается, несмотря на эффективное стирание светом кривых термостимулированной люминесценции. По аналогии с MgB4O7:Tm дана модель процессов, происходящих при термолюминесценции.
термолюминесценция, дозиметрия, оптически стимулированная люминесценция, тетраборат магния, MgB4O7 :Dy,Na
1. J. Miyahara, K. Takahashi, Y. Amemiya et al., «A new type of X-ray area detector utilizing laser stimulated luminescence», Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A, vol. 246, no. 1-3, pp. 572-578, 1986.
2. R.H. Templer, «Measurements on some characteristics of BaFBr: Eu2+, relevant to its use as a storage phosphor for X-ray diffraction imaging», Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A, vol. 300, no. 2, pp. 357-366, 1991.
3. M. Batentschuk, A. Winnacker, K. Schwartz, C. Trautmann, «Storage efficiency of BaFBr:Eu2+ image plates irradiated by swift heavy ions», J. Lumin., vol. 125. no. 1-2, pp. 40-44, 2007.
4. P. Bilski, B. Marczewska, W. Gieszczyk et al., «Fluorescent imaging of heavy charged particle tracks with LiF single crystals», J. Lumin., vol. 213, pp. 82-87, 2019.
5. M. Danilkin, I. Jaek, M. Kerikmäe et al., «Storage mechanism and OSL-readout possibility of Li2B4O7:Mn (TLD-800)», Radiat. Meas., vol. 45, no. 3-6, pp. 562-565, 2010.
6. Селюков А.С., Применко А.Э., Гарденина Т.А., Данилкин М.И. Роль затрудненного транспорта носителей заряда в кинетике термо- и оптически стимулированной люминесценции//Краткие сообщения по физике Физического института им. П.Н. Лебедева Российской Академии Наук. 2020. Т. 47. № 11. С. 37-45.
7. G.D. Patra, S.G. Singh, B. Tiwari et al., «Optically stimulated luminescence in Ag doped Li2B4O7 single crystal and its sensitivity to neutron detection and dosimetry in OSL mode», Radiat. Meas., vol. 88, pp. 14-19, 2016.
8. B.E. Kananen, E.S. Maniego, E.M. Golden et al., «Optically stimulated luminescence (OSL) from Ag-doped Li2B4O7 crystals», J. Lumin., vol. 177, pp. 190-196, 2016.
9. N.S. Rawat, M.S. Kulkarni, M. Tyagi et al., «TL and OSL studies on lithium borate single crystals doped with Cu and Ag», J. Lumin., vol. 132, no. 8, pp. 1969-1975, 2012.
10. T. Aydın, H. Demirtaş, S. Aydin, «TL/OSL studies of Li2B4O7:Cu dosimetric phosphors», Radiat. Meas., vol. 58, pp. 24-32, 2013.
11. L.F. Souza, R.M. Vidal, S.O. Souza, D.N. Souza, «Thermoluminescent dosimetric comparison for two different MgB4O7:Dy production routes», Radiat. Phys. Chem., vol. 104, pp. 100-103, 2014.
12. E.G. Yukihara, E.D. Milliken, B.A. Doull, «Thermally stimulated and recombination processes in MgB4O7 investigated by systematic lanthanide doping», J. Lumin., vol. 154, pp. 251-259, 2014.
13. Y.S. Kawashima, C.F. Gugliotti, M. Yee et al., «Thermoluminescence features of MgB4O7:Tb phosphor», Radiat. Phys. Chem., vol. 95, pp. 91-93, 2014.
14. P.D. Sahare, M. Singh, P. Kumar, «Synthesis and TL characteristics of MgB4O7:Mn,Tb phosphor», J. Lumin., vol. 160, pp. 158-164, 2015.
15. S. Iflazoglu, A. Yilmaz, V.E. Kafadar et al., «Neutron+Gamma response of undoped and Dy doped MgB4O7 thermoluminescence dosimeter», Appl. Radiat. Isot., vol. 147, pp. 91-98, 2019.
16. O. Legorreta-Alba, E. Cruz-Zaragoza, D. Díaz, J. Marcazzó, «Synthesis of MgB4O7:Dy3+ and thermoluminescent characteristics at low doses of beta radiation», J. Nucl. Phys. Mater. Sci. Radiat. Appl., vol. 6, no. 1, pp. 71-76, 2018.
17. Субанаков А.К., Базаров Б.Г., Перевалов А.В., Базарова Ж.Г. Синтез термолюминофоров на основе MgB4O7:Dy//Успехи современного естествознания. 2016. № 12. С. 36-41.
18. Перевалов А.В., Базаров Б.Г. Синтез и исследование бората магния, активированного диспрозием//Неорганические материалы. 2014. Т. 50. № 5. С. 525-528.
19. E.G. Yukihara, B.A. Doull, T. Gustafson et al., «Optically stimulated luminescence of MgB4O7:Ce,Li for gamma and neutron dosimetry», J. Lumin., vol. 183, pp. 525-532, 2017.
20. C.B. Palan, S.K. Omanwar. Synthesis and preliminary TL/OSL properties of MgB4O7:Tb3+ phosphor for radiation dosimetry. 2nd National Conference Recent Innovations in Science and Engineering (NC-RISE 17), Shegaon, Maharashtra, India, 2017.
21. G.F. Bispo, D.S. Nascimento, L.B. Santana et al., «Defects in MgB4O7 (pure and doped with lanthanides): A case study using a computational modelling approach», Phys. B, vol. 640, 414049, 2022.
22. E.G. Yukihara, J.B. Christensen, M. Togno, «Demonstration of an optically stimulated luminescence (OSL) material with reduced quenching for proton therapy dosimetry: MgB4O7:Ce,Li», Radiat. Meas., vol. 152, 106721, 2022.
23. Афанасьев B.Н., Бычков, В.Б., Ларцев В.Д. и др. Параметры электронных пучков, генерируемых ускорителями РАДАН-220 и РАДАН-ЭКСПЕРТ//Приборы и техника эксперимента. 2005. № 5. С. 88-92.
24. A. Balakrishna, D. Rajesh, Y.C. Ratnakaram, «Structural and photoluminescence properties of Dy3+ doped different modifier oxide-based lithium borate glasses», J. Lumin., vol. 132, no. 11, pp. 2984- 2991, 2012.
25. J.S. Kumar, K. Pavani, A.M. Babu et al., «Fluorescence characteristics of Dy3+ ions in calcium fluoroborate glasses», J. Lumin., vol. 130, no. 10, pp. 1916-1923, 2010.
26. M.V. Kumar, B.C. Jamalaiah, K.R. Gopal, R.R. Reddy, «Optical absorption and fluorescence studies of Dy3+-doped lead telluroborate glasses», J. Lumin., vol. 132, no. 1, pp. 86-90, 2012.
27. N.K. Porwal, R.M.Kadam, T.K. Seshagiri et al., «EPR and TSL studies on MgB4O7 doped with Tm: role of BO3 2- in TSL glow peak at 470 K», Radiat. Meas., vol. 40, no. 1, pp. 69-75, 2005.
28. M.I. Danilkin, Y.A. Koksharov, I. Romet et al., «Manganese agglomeration and radiation damage in doped Li2B4O7», Radiat. Meas., vol. 126, 106134, 2019.
29. L.F. Souza, A.M.B. Silva, P.L. Antonio et al., «Dosimetric properties of MgB4O7:Dy,Li and MgB4O7:Ce,Li for optically stimulated luminescence applications», Radiat. Meas., vol. 106, pp. 196-199, 2017.
30. T. Karali, A.P. Rowlands, M. Prokic et al., «Thermoluminescent spectra of rare earth doped MgB4O7 dosemeters», Radiat. Prot. Dosim., vol. 100, no. 1-4, pp. 333-336, 2002.
31. S.P. Lochab, A. Pandey, P.D. Sahare et al., «Nanocrystalline MgB4O7:Dy for high dose measurement of gamma radiation», Phys. Status Solidi A, vol. 204, no. 7, pp. 2416-2425, 2007.
32. S. Bahl, A. Pandey, S.P. Lochab et al., «Synthesis and thermoluminescence characteristics of gamma and proton irradiated nanocrystalline MgB4O7:Dy,Na», J. Lumin., vol. 134. pp. 691-698, 2013.
33. T.D. Gustafson, E.D. Milliken, L.G. Jacobsohn, E.G. Yukihara, «Progress and challenges towards the development of a new optically stimulated luminescence (OSL) material based on MgB4O7:Ce,Li», J. Lumin., vol. 212, pp. 242-249, 2019.
34. L.F. de Souza, D.N. Souza, G.B. Rivera et al., «Dosimetric characterization of MgB4O7:Ce,Li as an optically stimulated dosimeter for photon beam radiotherapy», Perspect. Sci., vol. 12, 100397, 2019.
35. N. Shrestha, D. Vandenbroucke, P. Leblans, E.G. Yukihara, «Feasibility studies on the use of MgB4O7:Ce,Li-based films in 2D optically stimulated luminescence dosimetry», Phys. Open, vol. 5, 100037, 2020.
36. Y.S. Kawashima, C.F. Gugliotti, M. Yee et al., «Thermoluminescence features of MgB4O7:Tb phosphor», Radiat. Phys. Chem., vol. 95, pp. 91-93, 2014.
