Doğal floritlerin radyolüminesans yöntemi ile ışıma merkezlerinin belirlenmesi
Determination of luminescence centers of natural fluorites by radioluminescence method
Yazar: SAADET ÖZDEMİR ARSAKAY
Danışman: PROF. DR. KASIM KURT
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Çalışmada, Kırşehir İli Kaman İlçesi Bayındır Bölgesi'nden toplanan üç renk (mor, yeşil, beyaz) doğal CaF2'nin renk merkezlerini belirlemek amacıyla radyolüminesans özelliklerine odaklanılmıştır. Ölçümler, oda sıcaklığında ev yapımı bir radyolüminesans cihazına bağlı bir QE-Pro spektrometresi ile gerçekleştirilmiştir. Ölçüm sonuçları derlenerek lüminesans yoğunluğu-dalga boyu grafikleri, tüm renklerin taş ve toz formu ayrı ayrı grafiğe işlenmiştir. Lüminesans yoğunluk spektrumu 200 nm'den 1000 nm'ye kadar kaydedilmiştir. Numunelerden ikisi (yeşil ve beyaz) 200 nm ila 900 nm arasında değişen bir lüminesans göstermiştir. Öne çıkan zirveler 286 nm ve 316 nm olup, sırasıyla beyaz ve yeşil renkli floritlerin lüminesans spektrumuna aittir. Ancak mor floritin lüminesans yoğunluk spektrumu 200 nm ile 450 nm'ye kadar uzanmakta olup, lüminesans zirvesi 286 nm'dedir. Lüminesans spektrumunun içsel kusurlardan ve safsızlık olarak içerisinde bulunan nadir toprak elementlerinden kaynaklandığı düşünülmektedir. Literatür ile karşılaştırıldığında, ışımaların beyaz ve yeşil floritlerde F, H, M ve R renk merkezlerine ait olduğu, mor floritte ise F, H ve M merkezlerinin baskın olduğu tespit edilmiştir. Doğal florit örneklerinde içeriği araştırmak üzere XRF ölçümleri yapılmıştır. XRF sonuçlarında çeşitli bileşiklere farklı oranlarda rastlanılmıştır. Bu sonuçlar yorumlanarak literatür ile karşılaştırma yapılmış ve uyumlu olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
In the study, we focused on the radioluminescence properties of natural CaF2 in three colours (purple, green, and white) collected from the Bayındır Region of Kaman District of Kırşehir Province to determine the colour centres. Measurements were performed with a QE-Pro spectrometer connected to a homemade radioluminescence device at room temperature. The measurement results were compiled, and the luminescence intensity-wavelength graphs and stone and powder forms of all colours were recorded separately. The luminescence intensity spectrum was recorded from 200 nm to 1000 nm. Two of the samples (green and white) showed luminescence ranging from 200 nm to 900 nm. The prominent peaks are 286 nm and 316 nm, belonging to the luminescence spectrum of white and green-coloured fluorides, respectively. However, the luminescence intensity spectrum of purple fluorite extends from 200 nm to 450 nm, with the luminescence peak at 286 nm. The luminescence spectrum is thought to originate from internal defects and rare earth elements present as impurities. When compared with the literature, it has been determined that the radiations belong to the F, H, M and R colour centres in white and green fluorites, while F, H and M centres are dominant in purple fluorite. XRF measurements were made to investigate the content in natural fluorite samples. Various compounds were found in different proportions in the XRF results. These results were interpreted and compared with the literature and found compatible