Irradiacin

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Irradiación

• Antes de la irradiación, un cristal real tiene
  defectos, algunos de los cuales pueden actuar
  como trampas para electrones y huecos.
• Durante la irradiación, electrones y huecos
  creados por ionización son atrapados en defectos
  o bien electrones y huecos pueden recombinarse.
  La probabilidad de recombinación es mucho mayor
  que la probabilidad de atrapamiento y por eso al
  final de la irradiación solamente un bajo
  porcentaje de cargas quedan atrapadas.

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Irradiación
kt es el número de defectos producidos por
radiación en un tiempo t.

• La producción de solo un tipo de cargas atrapadas
  se puede describir mediante la expresión

Concentración de trampas ocupadas al tiempo t.
Razón de trampas ocupadas producidas,
Concentración de trampas vacías presentes en la
muestras antes de la irradiación.
Razón de dosis
f es la fracción de trampas vacías que se
convierten en trampas ocupadas.
Razón (por unidad de tiempo) a que se producen
defectos durante la irradiación.
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• Esta función tiene un término acotado por una
  función exponencial y una componente que crece
  linealmente. Esta ecuación no toma en cuenta que,
  al inicio de la irradiación, esta puede remover
  algunas trampas vacías existentes.

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• Después de la irradiación, las cargas pueden
  seguir diferentes mecanismos. Ej1. Decaimiento
  térmico. Ej2. Reatrapamiento.

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Termoluminiscencia

• La termoluminiscencia es emisión de luz
  térmicamente estimulada después de que la fuente
  de radiación ha sido removida. Es fosforescencia
  que se observa al ir incrementando la
  temperatura.
• La muestra de interés se irradia a una
  temperatura a la cual la intensidad de la
  fosforescencia es baja, para posteriormente
  calentarla en un rango de temperaturas donde la
  fosforescencia es intensa, hasta una temperatura
  a la cual todas las cargas atrapadas han sido
  liberadas termicamente de los estados
  metaestables y la luminiscencia desaparece
  completamente.

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Termoluminiscencia

• Si la intensidad de la luz emitida por la muestra
  se grafica como función de la temperatura (o del
  tiempo), la gráfica que se obtiene se conoce
  como curva de brillo, curva de emisión,
  termograma.
• Las curvas de brillo tienen uno o más máximos de
  emisión, que se conocen como picos de emisión.
  Estos dependen, entre otros factores, de los
  niveles de energía de las trampas.

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Termoluminiscencia

• Los fósforos termoluminiscentes eficientes tienen
  una alta concentración de trampas de electrones y
  huecos, debido a defectos estructurales e
  impurezas.

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Primera etapa irradiación

• La irradiación produce electrones y huecos
  libres. Los electrones se desplazan por el sólido
  (en la banda de conducción) por un tiempo corto,
  después de lo cual pueden ser atrapados en
  defectos (a) o decaer recombinándose en forma
  radiativa (fluorescencia) o no radiativa (b), o
  pueden ser capturados por centros luminiscentes
  activados (c) (radioluminiscencia).
• El proceso puede darse intecambiando electrones
  por huecos.

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Segunda etapa calentamiento.

• Los electrones atrapados adquieren energía
  suficiente para escapar de las trampas a la banda
  de conducción. Enseguida, pueden ser reatrapados
  (a), o decaer a la banda de valencia y
  recombinarse radiativa o no radiativamente (b), o
  recombinarse radiativamente en un centro
  luminiscente (c). La luz emitida es
  termoluminiscencia.

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Calentamiento

• En la situación descrita, el estado de la trampa
  de hueco es llamado centro luminiscente o
  centro de recombinación, y el estado de trampa
  de electrón es llamado trampa.
• En literatura antigua, el centro luminiscente se
  llama activador, y la trampa co-activador.

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Tratamiento matemático

• La termoluminiscencia (TL) está relacionada con
  la estructura de bandas y con los efectos de las
  impurezas e irregularidades de la red.
• Un defecto puede describirse en términos del
  signo y número de portadores de carga con los que
  puede interaccionar, y la eventual existencia de
  estados excitados.
• A cada centro le corresponde una energía
  característica que puede definirse como la
  cantidad de energía capaz de liberar las cargas,
  destruyendo el centro.
• Estos centros generan estructura dentro del gap,
  y la TL es una herramienta que permite obtener
  información de sus parámetros más significativos
  energía característica, factor de frecuencia,
  orden de la cinética.

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(No Transcript)
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