Termoluminesensi

Termoluminesensi adalah fenomena pemancaran pendar cahaya (Luminesensi) oleh suatu zat akibat pelepasan energi yang tersimpan dalam perangkap elektron melalui pemanasan. Mekanisme ini berbeda dengan radiasi termal biasa seperti pada radiasi benda hitam. Karena kemampuannya untuk menunjukkan lamanya paparan suatu zat terhadap radiasi, termoluminesensi sering digunakan dalam penentuan usia mineral, keramik kuno, dan artefak arkeologis.

Fenomena ini terjadi ketika elektron dalam kisi kristal zat tereksitasi oleh radiasi energi tinggi dan sebagian terperangkap dalam keadaan energi metastabil. Pemanasan zat hingga suhu sekitar 450 °C (842 °F) atau lebih tinggi memungkinkan elektron yang terperangkap kembali ke posisi normalnya dan melepaskan energi dalam bentuk cahaya. Intensitas cahaya yang dipancarkan berbanding lurus dengan lamanya paparan radiasi. Semakin lama paparan, semakin banyak elektron terperangkap, dan semakin besar energi yang dilepaskan.

Fenomena termoluminesensi juga dapat diamati pada mineral meteoritik, yaitu mineral yang berasal dari meteorit atau batuan luar angkasa yang jatuh ke Bumi. Pada mineral ini, elektron dapat terperangkap ketika terkena radiasi kosmik selama perjalanan meteorit di luar angkasa. Pemanasan kemudian melepaskan elektron tersebut, menghasilkan cahaya yang intensitasnya bisa digunakan untuk mempelajari sejarah radiasi dan kondisi meteorit sebelum sampai ke Bumi. Nama termoluminesensi berasal dari fakta bahwa cahaya dipancarkan hanya saat sampel dipanaskan, akibat elektron yang dilepaskan secara termal bergabung dengan pusat luminesensi dalam kristal.

 Perkembangan 
Fenomena termoluminesensi atau Thermally Stimulated Luminescence (TSL) pertama kali diamati pada abad ke-17. Pada 1663, Robert Boyle melaporkan pengamatan cahaya yang muncul dari berlian alami ketika dipanaskan oleh tubuh manusia, dan beberapa tahun kemudian Elsholtz mengamati efek serupa pada fluorspar. Pada awal abad ke-18, Oldenberg secara khusus mendeskripsikan termoluminesensi pada mineral fluorit. Namun, studi sistematis dan penggunaan radiasi untuk menghasilkan TSL pada berbagai bahan baru dimulai pada akhir abad ke-19 oleh Wiedemann dan Schmidt, yang meneliti fluorit dan CaF2:Mn yang mengawali pengembangan bahan termoluminesen sintetis dan alami.

Perkembangan aplikasi TSL terjadi pada akhir 1940-an hingga awal 1950-an melalui pekerjaan Farrington Daniels dan timnya di University of Wisconsin, Amerika Serikat. Mereka mengusulkan penggunaan TSL untuk dosimetri radiasi dengan bahan seperti Lithium Fluoride (LiF) untuk mengukur dosis radiasi setelah uji bom atom. Penelitian selanjutnya menemukan peran ion pengotor dan cacat kristal dalam menentukan sensitivitas bahan, menghasilkan pengembangan banyak bahan TSL modern, termasuk Al2O3, BeO, CaF2:Mn, dan berbagai fosfor yang dimodifikasi menggunakan unsur logam tertentu yang sulit ditemukan. Material-material ini menjadi standar dalam penelitian dosimetri termoluminesen dan digunakan luas dalam berbagai disiplin ilmu seperti arkeologi, geologi, fisika, dan kedokteran.

 Referensi 

Kategori:Luminesensi