Termolüminesans (TL) ve Optik Uyarmalı Lüminesans (OSL) Nedir ?
Termolüminesans (TL) ve Optik Stimülasyonlu Lüminesans (OSL) Nedir ?

Lüminesans Nedir ?

Lüminesans, bir maddenin ışık yayma yeteneğidir. Bazı maddeler, ışık enerjisi emer ve daha sonra bu enerjiyi yayarak kendilerini aydınlatır. Bu yayılan ışık, maddeye ışık vurmadan önce aldığı enerjiyle orantılı olabilir veya farklı bir dalga boyunda olabilir. Örneğin, fosforesan maddeler, aldıkları enerjiyi daha yavaş bir hızda yayarak uzun bir süre boyunca ışık saçabilirler. Lüminesans, günlük yaşamda fosforlu malzemelerde veya birçok ışıklandırma teknolojisinde kullanılır.

 

Termolüminesans (TL) Nedir ?

Termolüminesans (TL) bir malzemenin veya mineralin radyoaktif radyasyona maruz kaldıktan sonra biriktirdiği enerjiyi ölçmek için kullanılan bir tekniktir. Bu teknik, özellikle arkeolojide ve jeolojide malzemenin ne kadar süredir radyoaktif kaynaklarla temas halinde olduğunu anlamak için önemlidir.

Bir örnek üzerinden açıklamak gerekirse, düşünelim ki bir arkeolog antik bir seramik parçası üzerinde çalışıyor. Bu seramik parçası, toprağın içinde yıllarca kaldığı için radyoaktif radyasyona maruz kalmıştır. Seramikteki kuvars veya feldspat gibi mineraller, radyoaktif radyasyon tarafından etkilenir ve içlerinde bulunan elektronları yüksek enerji seviyelerine tuzaklar.Zamanla, bu elektronlar düşük enerji seviyelerine geri dönerek biriken enerjiyi serbest bırakmaya başlarlar. İşte termolüminesans burada devreye girer. Eğer arkeolog bu seramik parçasını laboratuvara götürüp ısıtırsa veya optik olarak uyarırsa, içindeki minerallerde biriken enerji serbest bırakılır ve bu süreçte ışık yayılır.Bu yayılan ışık, ölçülerek seramiğin içindeki minerallerin ne kadar süredir radyoaktif radyasyona maruz kaldığını ve bu süre zarfında biriken enerji miktarını belirlemek için kullanılır. Bu bilgi, seramiğin yaşı, bulunduğu ortamın tarihi veya radyasyona maruz kalma süresi gibi konularda önemli ipuçları sağlar.

Yani, TL, malzemenin içinde biriken enerjinin ısıtma veya optik uyarım sonucu serbest bırakılan ışık miktarını ölçerek, radyoaktif maruz kalma süresini belirlemede kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, arkeolojik buluntuların yaşını belirleme veya jeolojik oluşumların geçmişini anlama gibi pek çok alanda önemli bir araçtır.

Termolüminesans (TL) Ölçümünde Kullanılan Cihazlar:

Termolüminesans (TL) ölçümlerinde kullanılan cihazlar, malzemenin içinde biriken ve sonra serbest bırakılan ışık miktarını ölçmek için özel olarak tasarlanmış dedektörler ve algılayıcılar içeren donanımlardır. Bu cihazlar, genellikle laboratuvar ortamlarında bulunur ve termolüminesans ölçümlerinde kullanılmak üzere özenle kurulmuşlardır.

Bu ölçüm cihazları, genellikle bir termolüminesans cihazı veya spektrometresi olarak adlandırılır. Bu cihazlar, ısıtma işlemiyle serbest bırakılan ışığın algılanmasını ve ölçülmesini sağlar. İçlerinde dedektörler bulunur ve bu dedektörler, termolüminesans sırasında yayılan ışığı algılayarak nicel bir ölçüm gerçekleştirirler.

Bu dedektörler, fotonları (ışık parçacıkları) yakalamak için hassas sensörler içerir. Malzeme örneği, cihazın içine yerleştirilir ve özel bir ısıtma prosedürü veya optik uyarım ile serbest bırakılan ışık dedektörler tarafından algılanır. Sonuç olarak, cihaz ölçüm sonuçlarını gösterir ve malzemenin içindeki minerallerde biriken ve termolüminesans sırasında serbest bırakılan ışık miktarını ölçer.

Optik Uyarmalı Lüminesans (OSL) Nedir ?

Optik Uyarmalı Lüminesans (OSL), radyoaktif radyasyona maruz kalmış malzemelerde biriken enerjiyi ölçmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, özellikle arkeoloji ve jeoloji alanlarında eski dönemlere ait malzemelerin yaşını belirlemek için yaygın olarak kullanılır.OSL, malzemelerdeki belirli minerallerde biriken ve zamanla radyoaktif radyasyondan kaynaklanan enerjinin ölçülmesine dayanır. Radyoaktif radyasyona maruz kalan minerallerdeki elektronlar, enerji seviyelerini değiştirerek bu enerjiyi tuzaklar. Mineraller, toprak altında veya çevrede uzun süre kaldıkça bu enerji birikir.

Bir laboratuvar ortamında yapılan OSL ölçümlerinde, malzemeden örnek alınır ve bu örnek özel bir cihaz içine yerleştirilir. Daha sonra malzeme, genellikle yeşil veya mor ışıkla uyarılır. Bu uyarım, minerallerdeki tuzaklanmış olan elektronların düşük enerji seviyelerine geri dönmesine yol açar ve bu süreçte biriken enerji serbest bırakılarak ışık yayılır.Yayılan ışık, cihaz tarafından algılanır ve ölçülür. Bu ölçüm, malzemenin içindeki minerallerde biriken enerji miktarını temsil eder. Elde edilen veriler, malzemenin radyoaktif radyasyona maruz kalma süresini ve bu süre zarfında biriken enerji miktarını belirlemek için analiz edilir.

OSL, arkeolojik buluntuların yaşı, jeolojik oluşumların geçmişi ve malzemenin çevresel koşullara maruz kalma süreleri gibi konularda bilgi sağlar. Bu yöntem, özellikle toprak altında bulunan eski kalıntıların tarihlerini belirlemede önemli bir araçtır ve malzemenin geçmişine dair değerli bilgiler sunar.

Optik Uyarmalı Lüminesans (OSL) Ölçümünde Kullanılan Cihazlar:

Bu ölçüm cihazları, genellikle OSL ölçümleri için tasarlanmış olan OSL cihazları veya sistemleri olarak adlandırılır. OSL cihazları, malzemenin içinde biriken ve optik uyarım sonucu serbest bırakılan lüminesansı ölçmek için geliştirilmişlerdir.

OSL cihazları, malzeme örneğinin içine yerleştirildiği bir bölme veya hazne ile birlikte gelir. Bu hazne, malzemenin belirli bir şekilde konumlandırılmasını ve uygun bir ortamda ışıkla uyarılmasını sağlar. Örneğin, kuvars veya feldspat gibi minerallerin bulunduğu numuneler bu cihazlarda analiz edilir.

Işık uyarımı genellikle belirli bir dalga boyundaki yeşil veya mor ışıkla gerçekleştirilir. Bu ışık, malzemenin içindeki tuzaklanmış olan elektronların enerji seviyelerini değiştirerek serbest bırakılmasına neden olur. Serbest bırakılan ışık, cihazın içindeki dedektörler ve algılayıcılar tarafından ölçülür.OSL cihazları, bu dedektörler aracılığıyla yayılan ışığın miktarını hassas bir şekilde ölçer ve kaydeder. Elde edilen veriler, malzemenin içindeki minerallerde biriken enerji miktarını ve bu enerjinin serbest bırakılmasıyla ortaya çıkan lüminesansı belirler.Bu özel cihazlar, termolüminesans (TL) cihazlarından farklıdır ve malzemenin içindeki enerji birikiminin optik stimülasyonla serbest bırakılan lüminesans yoluyla ölçülmesi için özel olarak tasarlanmışlardır. OSL cihazları, arkeolojik ve jeolojik çalışmalarda malzemenin geçmişine dair önemli bilgiler sağlamak için kullanılır.

Cihazlar:

Termolüminesans Lab. | Doç. Dr. Erdem UZUN

 
 
 
The lexsyg smart luminescence system. Fig. 3. The lexsyg smart system... |  Download Scientific Diagram

 

Kaynaklar:

 

Sude Manka
Çukurova Üniversitesi - Fizik öğrencisi 𝙽ü𝚔𝚕𝚎𝚎𝚛 𝙵𝚒𝚣𝚒𝚔

0 yorum