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热释光原理
热释光:英文Thermoluminescence
是指晶体在受辐射作用后积蓄的能量在加热过程中以光的形式释放出来的一种物理现象。这种现象是一次性的,也就是固体在受辐射作用后,只有第一次被加热时才会有光被释放出来。在以后的加热过程中,除非重新再接受辐射作用,否则将不会有发光现象。
自然环境中存在天然放射性元素,所以处于自然环境中的晶体(缺陷晶体)一般都接受天然辐射作用而存在释光现象。
对于陶瓷来讲,其中含有大量的矿物晶体,如石英、长石和方解石等,这些晶体长期受到核辐射(如α、β和γ)的作用,积累了相当的能量,因此若把陶瓷加热,将可观察热释光现象,热释光的强度与它所接受的核辐照的多少成正比。由于陶瓷所受的核辐射是来自于自然环境和陶瓷本身所含的微少的放射性杂质(如铀、钍和钾40等)。其放射性剂量相对恒定,因此热释光的强度便和受辐时间的长短成正比。在陶瓷的烧制过程中原始的热释光能量都会因高温而全部释放掉,就象是把[TL时钟]重新拔至零点。此后陶瓷重新积累TL信号,所以最后所测量得到的TL信号,是与陶瓷的烧制年代成正比,这就是热释光断代的基本原理。
热释光( thermoluminescence,简称TL )是指深陷阱中的电子由于热激活而释放到导带,从而发生复合发光的现象。 20 世纪50 年代,美国W isconsin大学的Daniels将材料的热释光特性用于辐射剂量的测量。最初使用的***化锂热释光材料具有很高的灵敏度,但是其热释光性能不稳定。后来,研究人员相继开发了具有更优异热释光性能的L iF:Mg,Ti 和LiF:Mg, Cu, P ,目前***化锂系列材料仍是热释光剂量学上应用最广泛的材料。随着科研和生活的需要,对热释光剂量学材料的要求(如较宽的线性剂量响应范围、高灵敏度、重复使用性好等)逐渐提高,研究人员又开发了CaSO4:Mn, CaF2 :Mn,Li2B4O7 :Cu,MgSiO4 等新型热释光材料。