AI Summary & Key Takeaways
AI InsightGamma ray energy responses of the fabricated scintillator materials revealed the fact that these nanocomposites have a potential for the detection of gamma rays and energy discrimination of the radioactive sources.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
SrF2 and SrF2:xCe3+ (x=0.5%-10%) nanoparticles were synthesized using chemical co-precipitation method. Structural and optical properties of the undoped and cerium doped nanoparticles were characterized with X-Ray Diffraction (XRD), High-Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM), and Photoluminescence (PL) measurements. Average sizes of the synthesized nanoparticles were determined from the broadening of X-Ray Diffraction peaks using Debye-Scherer equation. Estimated values were ranging between 30 nm-52 nm. All synthesized nanoparticles show photoluminescence characteristics with an excitation and emission peaks centered at 232 nm and 464 nm, respectively. Disc shaped bulk nanocomposite scintillators were also fabricated using synthesized SrF2 and SrF2:1% Ce3+ nanoparticles as phosphor fillers and epoxy resin as matrix material. Energy spectrums of bulk nanocomposite scintillators were collected using Am-241, Cs-137, and Co-60 point sources. Gamma ray energy responses of the fabricated scintillator materials revealed the fact that these nanocomposites have a potential for the detection of gamma rays and energy discrimination of the radioactive sources.
Özet
SrF2 ve SrF2:xCe3+ (x=0.5 mol %, 0.6282 g -10 mol %, 12.5630 g) nanoparçacıklar kimyasal birlikte çöktürme yöntemiyle sentezlenmiştir. Katkısız ve seryum katkılı nanoparçacıkların yapısal ve optik özellikleri X-Işını Difraktometresi (XRD), Yüksek Çözünürlüklü Geçirimli Elektron Mikroskobu (HRTEM) ve Fotolüminesans Spektrofotometre (PL) ile karakterize edilmiştir. Sentezlenen nanoparçacıkların otalama parçacık boyutları, Debye-Scherer eşitliği kullanılarak, X-Işını kırınım desenlerindeki piklerin genişlemesinden belirlenmiştir. Hesaplanan ortalama parçacık boyutları 30 nm - 52 nm aralığında değişmektedir. Sentezlenen tüm nanoparçacıkların uyarma ve emisyon piklerinin dalga boyları sırasıyla 232 nm ve 464 nm’dir. Disk şekline sahip iri ve hacimli nanokompozit sintilatör malzemelerin üretiminde sentezlenen SrF2 and SrF2: %1 Ce3+ nanoparçacıklar fosfor dolgu malzemesi olarak, epoksi reçine ise matriks malzemesi olarak kullanılmıştır. Üretilen iri ve hacimli nanokompozit sintilatör malzemelerinin enerji spektrumları Am-241, Cs-137 ve Co-60 nokta kaynakları kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen spektrumlar incelendiğinde üretilen nanokompozit sintilatör malzemelerin, gama ışını dedeksiyonunun yanı sıra, gelen gama ışınının enerjisini ayırabilecek potansiyelde olduğunu göstermektedir.