Propiedades termoluminescentes y ópticas del policristal sintético de silicato de calcio no dopado y dopado con Eu - Gonzales Lorenzo, Carlos David (2022)
En este trabajo se han producido y caracterizado policristales sintéticos de CaSiO3 no dopado y dopado con diferentes % en mol de Eu (0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 4.0 % mol). El propósito de este trabajo es encontrar las propiedades luminiscentes y el efecto del dopante en la estructura cristalina del policristal de CaSiO3. El método utilizado para la producción de estos materiales fue el método de desvitrificación. Esto es, cantidades estequiométricas de CaO y SiO2 se mezclaron y se colocaron en un horno de alta temperatura hasta 1500 °C por 2 horas y luego enfriado muy lentamente por 24 horas. Los policristales sintéticos obtenidos se trituraron y el polvo obtenido se usó para medidas de difracción de rayos X para encontrar las fases cristalinas del material analizado. También se han producido pastillas de 6 mm de diámetro y 1 mm de espesor para medidas termoluminiscentes (TL), así como también pastillas de 12 mm de diámetro y 1 mm de espesor para medidas ópticas. Luego estas pastillas se llevaron a un horno de alta temperatura hasta 1200 °C por 1 hora para obtener pastillas de fácil manejo. Las medidas de TL para la muestra no dopada de CaSiO3, e irradiado con 650 Gy de dosis gamma, muestran un pico de baja temperatura alrededor 138 °C y otros dos picos de alta temperatura superpuestos alrededor de 272 y 333 °C. Para las muestras dopadas con Eu, irradiado con 650 Gy de dosis gamma, las respuestas TL de los policristales dopados de CaSiO3 se observan dos picos TL principales alrededor de 155 °C y 274 °C. Esta diferencia interesante para la muestra no dopada y dopado con Eu es usado como ventaja para su uso en dosimetría. Esto es, el pico de alta temperatura alrededor de 274 °C, para la muestra dopada, al no estar superpuesto con otros picos TL puede ser analizado y estudiado más fácilmente para dosimetría de altas dosis. El desvanecimiento de este pico de TL con el tiempo (Fading) para la muestra de CaSiO3 dopado con 0.05% mol de Eu fue analizado. Espectros de absorción óptica para todos las policristales sintéticos de CaSiO3 fueron analizados. Los valores de bandgap óptico fueron calculados por el método de Tauc y se encontró que los valores de bandgap para la muestra no dopada de CaSiO3 es menor que aquellas dopadas con Eu. El valor máximo de bandgap óptico es encontrada para la muestra de CaSiO3 dopado con 0.2% mol de Eu.