Оптически стимулированная люминесценция

редактировать
Метод измерения дозы облучения, часто используемые при датировании минералов

В физике оптически стимулированная люминесценция (OSL) - это метод измерения доз от ионизирующего излучения. Он используется как минимум в двух приложениях:

  • датирование люминесценции древних материалов: в основном геологические отложения и иногда обожженная керамика, кирпичи и т. Д., Хотя в последнем случае датирование термолюминесценции используется чаще.
  • Радиационная дозиметрия, которая представляет собой измерение накопленной дозы излучения в тканях медицинских, ядерных, научных и других работников, а также в строительных материалах в регионах ядерной катастрофы

В методе используются электроны, захваченные между валентной зоной и зоной проводимости в кристаллической структуре некоторых минералов (чаще всего кварц и полевой шпат ). Местами захвата являются дефекты решетки - примеси или дефекты. Ионизирующее излучение создает электронно-дырочные пары: электроны находятся в зоне проводимости, а дырки - в валентной зоне. Электроны, которые были возбуждены в зоне проводимости, могут захватываться ловушками для электронов или дырок. Под воздействием света электроны могут освободиться из ловушки и попасть в зону проводимости. Из зоны проводимости они могут рекомбинировать с дырками, захваченными дырочными ловушками. Если центр с отверстием является центром люминесценции (центром излучательной рекомбинации), произойдет излучение света. Фотоны обнаруживаются с помощью трубки фотоумножителя. Затем сигнал от трубки используется для расчета дозы, поглощенной материалом.

Дозиметр OSL обеспечивает новую степень чувствительности, давая точные показания до 1 мбэр для рентгеновских и гамма-фотонов с энергиями в диапазоне от 5 кэВ до более 40 МэВ. Максимальная эквивалентная доза, измеренная дозиметром OSL для рентгеновских и гамма-фотонов, составляет 1000 бэр. Для бета-частиц с энергией от 150 кэВ до более 10 МэВ диапазон измерения дозы от 10 мбэр до 1000 бэр. Нейтронное излучение с энергией от 40 кэВ до более 35 МэВ имеет диапазон измерения дозы от 20 мбэр до 25 бэр. В диагностической визуализации повышенная чувствительность дозиметра OSL делает его идеальным для мониторинга сотрудников, работающих в условиях низкой радиации, а также беременных женщин.

Для проведения датирования OSL из образца должны быть извлечены минеральные зерна. Чаще всего это так называемые крупные зерна размером 100-200 мкм или мелкие зерна размером 4-11 мкм. Иногда используются зерна других размеров.

Разница между радиоуглеродным датированием и OSL заключается в том, что первое используется для датировки органических материалов, а второе - для датирования минералов. События, которые можно датировать с помощью OSL, - это, например, последнее воздействие солнечного света на минерал; Манго Ман, самая старая находка человека в Австралии, датируется таким образом. Он также используется для датировки отложений геологических отложений после их переноса по воздуху (эоловые отложения) или рекам (речные отложения). В археологии датирование OSL применяется к керамике: датированное событие - это время их последнего нагрева до высокой температуры (выше 400 ° C).

Недавняя датировка каменных орудий в Аравии с помощью OSL отодвинула гипотезу о миграции людей из Африки на 50 000 лет назад и добавила возможный путь миграции с африканского континента на Аравийский полуостров, а не через Европу.

Самый популярный метод OSL называется регенерацией по одной аликвоте (SAR).

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-01 13:35:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте