Ανάλυση σύνθετων φωτοκαμπυλών θερμοφωταύγειας και οπτικώς προτρεπόμενης φωταύγειας με αναλυτικές εξισώσεις βασισμένες στην συνάρτηση Lambert-W
Creators: name: Δαμιανίδης, Αρίστης Φωτίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Θερμοφωταύγεια
Οπτικά προτρεπόμενη φωταύγεια
Συνάρτηση Lambert-W
Thermoluminescence
Optically stimulated luminescence
Lambert-W function

description: Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η ανάλυση σύνθετων φωτοκαμπυλών θερμοφωταύγειας και οπτικά προτρεπόμενης φωταύγειας με αναλυτικές εξισώσεις βασισμένες στον άνω πραγματικό κλάδο της συνάρτησης Lambert-W και η υλοποίηση τους με δημιουργία υπολογιστικού φύλλου στο Microsoft Excel. Αρχικά περιεγράφησαν τα φυσικά φαινόμενα, δίνοντας έμφαση στο φαινόμενο της φωταύγειας και πιο συγκεκριμένα στα φαινόμενα της θερμοφωταύγειας (TL) και της οπτικά προτρεπόμενης φωταύγειας (OSL). Ακολούθησε η μαθηματική ανάλυση της φωταύγειας, όπου ξεκινώντας από το γενικό μοντέλο μίας παγίδας (GOT), παρουσιάζονται οι γενικές εξισώσεις των κινητικών πρώτης, δεύτερης και γενικής τάξης (GOK) για όλες τις περιπτώσεις φωταύγειας [θερμοφωταύγεια (TL), οπτικά προτρεπόμενη φωταύγεια γραμμικά αυξανόμενης έντασης σκανδαλισμού (LM-OSL) και οπτικά προτρεπόμενη φωταύγεια σταθερής έντασης σκανδαλισμού (CW-OSL)]. Παρουσιάστηκαν επίσης οι αναλυτικές εξισώσεις για την γενική τάξης κινητικής (GOK) που έχουν χρησιμοποιηθεί ήδη στο παρελθόν σε υλοποιήσεις αναλύσεων αποσυνέλιξης (deconvolution) φωτοκαμπυλών σε περιβάλλον Microsoft Excel. Στη συνέχεια παρουσιάστηκε η συνάρτηση Lambert W (πραγματικοί κλάδοι), το μοντέλο μίας παγίδας - ενός κέντρου επανασύνδεσης (OTOR) και οι ημι-αναλυτικές εξισώσεις που προκύπτουν στην περίπτωση του άνω πραγματικού κλάδου της συνάρτησης Lambert W (για το μοντέλο OTOR) για όλες τις περιπτώσεις φωταύγειας (TL, LM-OSL και CW-OSL). Στις παραπάνω ημι-αναλυτικές εξισώσεις βασίζονται οι αναλυτικές εξισώσεις με χρήση της συνάρτησης Lambert W για όλες τις περιπτώσεις φωταύγειας (TL, LM-OSL και CW-OSL), οι οποίες πρώτα παρουσιάστηκαν σε μορφή που περιλαμβάνει τις παραμέτρους κινητικής που μας ενδιαφέρουν και ακλούθησε η περιγραφή της υλοποίησης των υπολογιστικών φύλλων στο Microsoft Excel με χρήση του βοηθητικού λογισμικού Solver (πρόσθετο επίλυσης) για αναλύσεις αποσυνέλιξης φωτοκαμπυλών. Τέλος, παρουσιάστηκαν συγκριτικά αποτελέσματα μεταξύ των δύο περιπτώσεων ανάλυσης με γενική τάξη κινητικής και με χρήση της συνάρτησης Lambert W σε όλες τις περιπτώσεις φωταύγειας (TL, LM-OSL και CW-OSL) για πειραματικά δεδομένα μετρήσεων του τετραβορικού λιθίου (Li2B4O7), τα οποία συλλέχθηκαν με το αυτόματο σύστημα μέτρησης θερμοφωταύγειας και οπτικά προτρεπόμενης φωταύγειας (Risø TL / OSL – DA 20) του εργαστηρίου χρονολογήσεων του Ινστιτούτου Πυρηνικών Μελετών του Πανεπιστημίου της Άγκυρας
description: The current thesis presents the analysis of composite glow-curves for thermoluminescence and optically stimulated luminescence with analytical equations based on the upper real-part of the Lambert-W function and their implementation in a Microsoft Excel spreadsheet. Firstly the natural phenomena were described by focusing on the luminescence phenomenon with emphasis on thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL). The mathematical analysis of luminescence followed; starting from the general one trap model (GOT) the general equations of first, second and general order kinetics (GOK) for all luminescences were presented [thermoluminescence (TL), optically stimulated luminescence with linearly modulated intensity (LM-OSL) and optically stimulated luminescence with continuous wave intensity (CW-OSL)]. Then the analytical equations for general order kinetics (GOK) that have been used in past studies for the implementation of glow-curved deconvolution analysis in Microsoft Excel were also shown. Subsequently the two real branches of the Lambert W function, the one trap - one recombination center model (OTOR) and the semi-analytical equations that arise in the case of the upper real branch of the Lambert W function (OTOR model) for TL, LM-OSL and CW-OSL were presented. For TL, LM-OSL and CW-OSL, the analytical equations using the Lambert W function were derived from the above mentioned semi-analytical equations. Firstly, the analytical equations were presented in a form that includes the kinetic parameters of interest. Secondly, the glow-curve deconvolution analysis implementation in Microsoft Excel spreadsheet using the Solver utility was described as well. Finally, a comparison results analysis were presented between the GOK and the Lambert W function implementation for TL, LM-OSL and CW-OSL by using tetraborate lithium (Li2B4O7) experimental measurement data. The tetraborate lithium experimental data were collected by the thermoluminescence and optically stimulated luminescence automatic measurement system (Risø TL / OSL - DA 20) at the Luminescence Dating Research Laboratory, Institute of Nuclear Sciences, Ankara University
description: Σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Γκρενόμπλ (Γαλλία), το ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, και το CNRS (Centre National de la Researche Scientifique, Γαλλία)