Spektralnie rozdzielcza termoluminescencja diamentów CVD jako detektorów promieniowania jonizującego

• Autorzy: Mandowska E. , Mandowski A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.08.21

Warianty tytułu

EN

Spectrally resolved thermoluminescence of CVD diamonds as a detector of ionizing radiation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Diamenty otrzymywane metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) wykazują długożyciową luminescencję, która może być obserwowana podczas pomiarów termoluminescencji (TL). Materiały te mają podobną czułość TL do standardowych detektorów promieniowania jonizującego LiF:Mg,Ti. Charakteryzują się brakiem zaniku sygnału TL co najmniej do dwóch tygodni od napromieniowania oraz liniową odpowiedzią dawkową. Dlatego też diamenty znalazły zastosowanie w dozymetrii promieniowania jonizującego i detekcji UV. W artykule przedstawiono wyniki badań radiacyjnie indukowanej termoluminescencji w kryształach diamentu uzyskanych metodą CVD. Badania wykonano metodą spektralnie rozdzielczej termoluminescencji (SR-TL - spectrally resolved thermoluminescence) wyznaczając krzywą jarzenia, poziomy pułapkowe oraz pasma emisji badanego materiału.

EN

Diamonds obtained by chemical vapour deposition (CVD) method exhibit long-lived luminescence that could be observed during thermoluminescence (TL) measurements. These materials have similar TL sensitivity as standard LiF:Mg,Ti detectors. There is no TL fading in CVD diamonds for at least two weeks after irradiation. The material exhibits linear dose response. For these reasons diamonds have found use in dosimetry of ionizing radiation and UV detection. The paper presents results of radiation-induced thermoluminescence in diamond crystals obtained by CVD method. The research was performed by spectral resolved thermoluminescence (SR-TL) to determine the glow curve, trap levels and emission bands of investigated samples.

Słowa kluczowe

PL

termoluminescencja; spektralnie rozdzielcza termoluminescencja; dozymetria luminescencyjna; diament syntetyczny; chemiczne osadzanie z fazy gazowej

EN

thermoluminescence; spectrally resolved thermoluminescence; luminescence dosimetry; synthetic diamond; chemical vapour deposition

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 8
• Strony: 81--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Mandowska E.

• Akademia im. Jana Długosza, Wydział Matematyczno- Przyrodniczy, ul. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa

autor

Mandowski A.

• Akademia im. Jana Długosza, Wydział Matematyczno- Przyrodniczy, ul. Armii Krajowej 13/15, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Chen R., McKeever S.W.S., Theory of Thermoluminescence and Related Phenomena, World Scientific, Singapore, 1997
• [2] Planskoy B., Evaluation of diamond radiation dosemeters, Phys. Med. Biol. 25 (1980), 519-532
• [3] Burgemeister E.A., Dosimetry with a diamond operating as a resistor, Phys. Med. Biol. 26 (1981), 269-276
• [4] Cirrone G.A.P., Cuttone G., Lo Nigro S., Mongelli V., Raffaele L., Sabini M.G., Dosimetric characterization of CVD diamonds in photon, electron and proton beams, Nucl. Phys. B, 150 (2006), 330-333
• [5] Bruzzi M., De Angelis C., Scaringella M., Talamonti C., Viscomi D., Bucciolini M., Zero-bias operation of polycrystalline chemically vapour deposited diamond films for Intensity Modulated Radiation Therapy, Diamond Relat. Mater., 20 (2011), 84-92
• [6] Marczewska B., Bilski P., Nesladek M., Olko P., Rebisz M., Waligórski M.P.R., A study of the Thermoluminescent Properties of CVD Diamond Detectors, Phys. Stat. Sol. 193 (2002), 470-475
• [7] Marczewska B., Bilski P., Olko P., Nesladek M., Rebisz M., Guerrero M.J., On the dose response of some CVD diamond thermoluminescent detectors, Radiat. Prot. Dosim. 119 (1-4) (2006), 319-322
• [8] Mandowska E., Bilski P., Ochab E., Światek J., Mandowski A., TL emission spectra from differently doped LiF:Mg detectors, Radiat. Prot. Dosim. 100 (2002), 451-454
• [9] Karczmarska A., Mitura-Nowak M., Nowak T., Marszałek M., Study of the Thermoluminescence of CVD Diamond, Acta Phys. Pol., A, 121 (2012), 510-513
• [10] Benabdesselam M., Iacconi P., Trinkler L., Berzina B., Potential application of some wide band gap materials for UV dosimetry, Phys. Status Solidi C 2 (2005), 539-542
• [11] Mandowska E., Mandowski A., Świątek J., Utraweak Spectrally Resolved Thermoluminescence in Polymers, Macromol. Symp. 212 (2004), 251-256
• [12] Randall J.J., Wilkins M.H.F., Phosphorescence and Electron Traps. I. The Study of Trap Distributions, Proc. Roy. Soc. (London) Ser. A 184 (1945), 365-389
• [13] Garlick G.F.J., Gibson A.F., The Electron Trap Mechanism of Luminescence in Sulphide and Silicate. Phosphors, Proc. Phys. Soc. 60 (1948), 574-590
• [14] Mandowska E., Mandowski A., Bilski P., Świątek J., Analysis of spectrally resolved thermoluminescence of LiF:Mg,Cu,P detectors by the surface fitting method using algorithm for unrestricted peak position, Radiat. Prot. Dosim. 119 (2006), 89-92
• [15] Rebisz M., Guerrero M.J., Tromson D., Pomorski M., Marczewska B., Nesladek M., Bergonzoa P., CVD diamond for thermoluminescence dosimetry: optimisation of the readout process and application, Diamond Relat. Mater. 13 (2004), 796-801

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).