BeO OSL dosimeter: Its synthesis and luminescence mechanisms
BeO OSL dozimetresi: Sentezlenmesi ve lüminesans mekanizmaları
- Tez No: 434141
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEHRA YEĞİNGİL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Berilyum Oksit (BeO), Sol-Gel Sentez Tekniği, Nanofosfor, Luminesans Dozimetre, Optik Uyarmalı Lüminesans (OSL), Beryllium Oxide (BeO), Sol-Gel Synthesis Technique, Nanophosphors, Luminescence Dosimetry, Optically Stimulated Luminescence (OSL)
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Optiksel Uyarmalı Lüminesans (OSL) ışınlanmış bir yalıtkandan ya da geniş bant aralıklı yarı iletkenden uyarım için ışık kullanarak ışık yayılımının yapılmasıdır. OSL sinyalleri ölçülebilmektadir ve radyasyon dozu hakkında bilgi verirler. Seramik çipler şeklindeki Berilyum Oksit (BeO) OSL dozimetreleri yıllardır iyi bilinmektedirler. Ancak, kimyasal, yapısal ve termolüminesans (TL) özellikleri haricinde şimdiye kadar sentezlenmiş BeO nano-fosforlarının OSL özellikleriyle ilgili hiç bir çalışma rapor edilmemiştir. Bu amaçla, radyasyon ölçümlerinde malzemenin kullanımını arttırmak için bu çalışmada BeO nano parçacıkları sol-jel, poliakrilamid-jel ve çöktürme metotları kullanılarak sentezlenmiş ve bazı fosforlar (Alüminyum ve Kalsiyum) katkılanmıştır. Üretilen malzemelerin kristal fazlarını belirlemek için X-Işını Difraktometresi analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, morfolojik yüzey analizleri Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM) kullanılarak sentezlenen malzemelerin morfolojisini ve parçacık boyutlarını incelemek için yapılmıştır. Diğer yandan, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrofotometre (FT-IR) analizleri her örnek için üretilen fazların fonksiyonel gruplarının titreşimsel modlarını gözlemlemek için gerçekleştirilmiştir. Buna ilave olarak, Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ve Termogravimetrik (TG) analizleri sıcaklık ölçümlerinde malzemenin içerisinde veya yüzeyinde gerçekleşen fiziksel ve kimyasal değişmeleri incelemek için kullanılmıştır. Bu çalışmada, katkılı ve katkısız BeO peletlerinin OSL ölçümleri“Risø TL/OSL okuyucu (Model TL/OSL-DA-20)”ile yapılmıştır. BeO pelletleri okuyucu içerisinde bulunan 90Sr / 90Y beta kaynağı ile ışınlamıştır. Her malzeme için OSL bozunum eğrileri gösterilmiş ve bu eğrilerin analizleri kullanılarak her dozimetrik malzemenin doz cevap, fading (solma), yeniden kullanılabilirlik ve tekrar tekrar okunabilirlik özellikleri belirlenmiştir. Diğer yandan, OSL sisteminin ölçebileceği minimum doz değerleri (MDD) her malzeme için hesaplanmıştır. OSL ve TL sinyalleri arasındaki ilişkiyi gözlemlemek için, malzemelerin TL sinyalleri ve OSL ölçümünün TL sinyalleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Işığa hassas TL piklerinin ve OSL sinyallerinin termal aktivasyon enerjileri hesaplanmış olup, sonuçlar kendi aralarında karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak bu çalışmalar katkılı ve katkısız BeO peletlerinin yaygın olarak kullanılan seramik cipler (Thermalox 995) gibi üstün dozimetrik özelliklere sahip olduğu kanıtlanmış ve gelecekte bu malzemenin dozimetrik amaçlarla yaygın olarak kullanımı ve geliştirilmesi için literatüre ışık tutmuştur.
Özet (Çeviri)
Optically Stimulated Luminescence (OSL) is the luminescence observed during illumination of irradiated insulator or a wide band gap semiconductor. The OSL signals are measurable and informative about radiation dose. Beryllium Oxide (BeO) OSL dosimeters as ceramic chips have been well-known for many years. However, excluding the chemical, structural and thermoluminescence (TL) properties, until now, no work has been reported based on OSL properties of synthesized BeO nanophosphors in the literature. For this purpose, in order to promote the usage of the material in radiation measurements, in this study, BeO nanoparticles were synthesized and doped with some phosphors (Alumina and Calcium) by using sol-gel, polyacrylamide-gel and precipitation methods. In order to determine the crystalline phases of the produced materials, X-Ray Diffractometer analysis were performed. Additionally, surface morphological analysis were done by using Scanning Electron Microscope (SEM) to investigate the morphology and the particle size of the synthesized materials. On the other hand, Fourier Transform Infrared Spectrometer (FT-IR) analysis were carried out for all samples to observe the vibrational modes of functional groups of the produced phases. Furthermore, Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric (TG) Analysis were used for investigation the chemical and physical changes in/on material during temperature measurement. In this thesis, OSL measurements of undoped and doped BeO pellets were made using a“Risø TL/OSL reader (Model TL/OSL-DA-20)”. The BeO pellets were irradiated with a beta source of 90Sr / 90Y mounted in the reader. The OSL decay curves for each material were demonstrated and analyzed for determining the OSL characteristics of dose response, fading, reusability and multireadability properties of BeO ceramic pellets studied. On the other hand, the minimum detectable dose (MDD) values of an OSL system for each material were calculated. In order to observe a relation between OSL and TL signals, TL signals and the effect of OSL measurements on TL signals were investigated. Thermal activation energies of the light sensitive TL peaks and the OSL signals were also calculated using various heating rate method and the results were compared with each other. As a result, these studies proved that the dosimetric properties of both undoped and doped BeO pellets to be distinguishable like well-known and commonly used ceramic chips (Thermalox 995) and shed light on the present literature to use extensively and develop this material for usage in dosimetry in the future.
Benzer Tezler
- Design and construction of a time-resolved optically stimulated luminescence measurement system
Zaman tanımlı optik uyarmalı lüminesans ölçüm sisteminin tasarımı ve yapımı
DENİZ ORHUN BOZTEMUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENVER BULUR
- Doğal ve yapay lüminesans materyallerin termal asistan optik uyarımlı lüminesans (Ta-Osl) sinyallerinin retrospektif dozimetri alanında kullanılabilirliğinin araştırılması: yaş tayini ve sağlık fiziği uygulamaları
Retrospective dosimetry study of thermally assisted optically stimulated luminescence (Ta-Osl) signals from natural and artificial luminescence materials: Possible applications on dating and health physics
HÜMEYRA GÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiMedikal Fizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİYAZİ MERİÇ
- Radyoterapide kullanılan yüksek enerjili foton dozimetrisinde berilyum oksit (BEO) optik uyarmalı lüminesans (OSL)'ın kalite kontrol amaçlı kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the berrylium oxide (BEO) optical stimulated luminance (OSL) for quality control in high energy photon dosimetry used in radiotherapy
ESİL KARA
Doktora
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiMedikal Fizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE HİÇSÖNMEZ
- Üç boyutlu yazıcı ile üretilen fantomun radyocerrahi tedavi planlarının kalite kontrolünde kullanılması
The use of quality control at radiosurgery treatment plans on phantom produced by a tree-dimensional printer
HASAN UYSAL
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL BÜYÜKÇİZMECİ
- Düz panel dedektör tabanlı dijital floroskopi sistemi kullanılarak gerçekleştirilen nörogirişimsel radyoloji incelemelerinde hasta ve personelin aldığı radyasyon dozunun ölçülmesi
Measuring of the radiation dose received by patients and staff in neurointerventional radiology examinations using a flat panel detector based on a digital fluoroscopy system
SİNEM ARIMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Radyoloji ve Nükleer TıpAnkara ÜniversitesiMedikal Fizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN OLĞAR