Salihli bölgesi sedimenter kuvarslarının PTTL özelliklerinin incelenmesi
Investigation of PTTL properties of Salihli sedimentary quartz
Yazar: OZAN İNAN
Danışman: PROF. DR. TURGAY KARALI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Nükleer Mühendislik = Nuclear Engineering

Özet:
Kuvars, antik döneme ait araçlarda ve yer kabuğu üzerinde en çok bulunan minerallerden biridir. Maruz kaldığı iyonlaştırıcı radyasyonun etkilerini kristal örgüsü içerisinde tutabilme özelliğinden dolayı arkeolojik ve jeolojik örneklerin tarihlendirilmesinde kuvarstaki ışımalardan geniş bir şekilde faydalanılmıştır. Bir mineralin maruz kaldığı radyasyon geçmişini saptamakta kullanılan TL, OSL gibi tekniklerin mekanizması hakkında bilgi edinebilmek için farklı yöntemlerin de kullanılması gereklidir. Bu nedenle bu çalışmada, farklı yöntemlerden biri olan PTTL (fotonla taşımalı termolüminesans) üzerine yoğunlaşılmış ve Salihli bölgesi sedimenter kuvarslarının PTTL özellikleri incelenmiştir.Yüksek dozlara varan beta ışınlamaları ve çeşitli sürelerde ışıklamalar uygulanmasına rağmen, yüksek sıcaklıkta bir saat tavlama ve ardından yüksek dozda ışınlama yapmadan Salihli sedimenter kuvarslarında kayda değer PTTL sinyalleri gözlenememiştir. Kuvars minerallerinin duyarlılığı arttırmak için birçok farklı tavlama sıcaklıkları uygulanmış ve 950 ? C sıcaklıkta 1 saat tavlamanın duyarlılığı yaklaşık 100 kat arttırdığı bulunmuştur. Ayrıca ilk tavlama ve ışınlamanın işleminin ardından yapılan 400 ? C'ye kadarlık ön-ısıtmanın, kuvarsın duyarlılığını en az 4 kat daha arttırdığı gözlenmiştir.Kuvars mineralinde PTTL ve OSL oluşumuna katkı yapan yüklerin325 ? C'de TL pikine sebebiyet veren tuzaklardan ileri geldiği bilinmektedir. Bu çalışmada ise, 325 ? C TL pikinden ayrı olarak, 950 ? C'de tavlanmış kuvarsın daha derin ve sığ tuzaklarının PTTL oluşumundaki etkin rollerine işaret eden önemli sonuçlar sunulmuştur.Anahtar sözcükler: PTTL, kuvars, derin tuzaklar, tavlama, ışıklama

Abstract:
Quartz is one of the most abundant mineral in ancient potteries and on surface of the earth. Luminesce from quartz has commonly utilized for the dating of archaeological and geological materials due to the fact that it has ability to store the effect of ionising radiation within its crystal lattice. In order to understand the mechanism of luminescence phenomena in a mineral and the techniques used to verify the history of radiation it has been expose to, such as thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL), usage of other methods are also essential. This thesis concentrates on properties of a different method called photo-transferred thermoluminescence (PTTL) obtained from Salihli sedimentary quartz samples.Even high beta-irradiation doses and variety of illumination times have been applied, it was not possible to observe any significant PTTL signals from Salihli sedimentary quartz, unless the samples was annealed at high temperatures and subsequently irradiated for an hour. In order to enhance the sensitivity of quartz minerals, several annealing temperatures have been performed and it was found that, annealing the sample at 950 ? C for an hour increased the sensitivity about 100 times. However, it was also seen that after annealing and irradiation processes, preheating the sample once till 400 ? C has a big influence on enhancement of TL sensitivity.For particularly quartz, it is known that the charges responsible for producing both PTTL and OSL arise dominantly from optical stimulation of the trap giving rise to the 325 ? C TL peak. In this study, apart from the trap responsible for 325 ? C TL peak, a strong evidence in producing PTTL by deeper and shallower traps in annealed quartz was presented.