Avaliação da eficiência de detectores OSL baseados na fluorita natural brasileira com adição de nanopartículas metálicas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Reway, Adriana Pereira
• Orientador(a): Malthez, Anna Luiza Metidieri Cruz
• Banca de defesa: Malthez, Anna Luiza Metidieri Cruz , Viana Junior, Emilson Ribeiro , Yoshimura, Elizabeth Mateus
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Detectores; Luminescência; Nanopartículas; Fluorita; Detectors; Luminescence; Nanoparticles; Fluorspar
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26308

Detectores por luminescência oticamente estimulada (OSL – Optically Stimulated Luminescence) permitem estimativas da dose de radiação ionizante absorvida pelo material após irradiação devido às propriedades luminescentes do material detector. Estas propriedades estão relacionadas aos efeitos de absorção e emissão da luz que são características intrínsecas da estrutura de bandas do material. Com o objetivo de estudar o efeito das nanopartículas metálicas (Nps-M) na sensibilidade e eficiência de detectores OSL baseado na fluorita natural brasileira (CaF2) foram produzidas folhas detectoras de CaF2 e adicionadas à sua superfície Nps-M em suspensão de acetona. As Nps escolhidas para este estudo foram dos seguintes elementos químicos: prata (Nps-Ag), ouro (Nps-Au), chumbo (Nps-Pb) e bismuto (Nps-Bi). As Nps-M foram produzidas por processo de ablação laser em solução (LASiS – Laser Ablation Synthesis in Solution) em acetona. As folhas detectoras foram confeccionadas sob a forma de filme fino e após a adição das Nps-M foram recortadas em pastilhas circulares de aproximadamente 3 mm de diâmetro. Dessa forma, com o objetivo de analisar a eficiência e a resposta OSL das amostras, estas foram irradiadas com diferentes tipos e energias de radiação ionizante. Por meio deste estudo verificou-se que há dependência da concentração de Nps-M na eficiência do detector OSL de CaF2. Além disso, constatou-se que a resposta do detector com Nps-M varia quando comparada a resposta dos detectores sem Nps-M conforme o valor de dose e tipo de radiação incidente. Todos os detectores com adição de Nps-M expostos a partículas beta apresentaram aumento na eficiência luminosa. Como forma de comparação, foram produzidas folhas sem CaF2 com e sem adição de Nps-M. As amostras sem CaF2 e com Nps-Pb apresentaram maior sensibilidade em relação às demais amostras sem CaF2 para todas as energias, podendo ser um indicativo do efeito LSPR (Localized Surface Plasmon Resonance) com a estimulação óptica de leitura realizada na faixa do azul (~470nm). Para os detectores com CaF2 e com Nps-Pb e Nps-Bi foi possível observar um aumento de 34% e 26% nos valores de intensidade OSL, respectivamente, para todas as doses empregadas quando comparadas aos detectores sem Nps-M.