Stimulated luminescence properties of natural alexandrite in response to X-ray irradiation

Autor(es)

Silva, A. O. ; Amorim, Y. F. ; Nunes, M. C. S. ; Ulsen, C. ; Yoshimura, E. M. ; Trindade, N. M.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Luminescence; v. 269, p. 7-pg., 2024-02-10.

Resumo

This paper reports for the first time the in-depth study of thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) of Brazilian alexandrite pellets (BeAl2O4: Cr3+) previously exposed to X-rays. Firstly, structural and composition analysis of alexandrite powder was performed to verify the quality of the samples. Xray diffraction (XRD) pattern revealed that the sample is composed by chrysoberyl (alexandrite) and minor phases as quartz, kaolinite and phlogopite. The presence of several elements, including Cr and Fe, was also detected by X-ray fluorescence (XRF) and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES). Alexandrite pellets exhibited an intense TL signal when previously irradiated with X-ray, showing from the deconvolution five glow peaks centered at 75, 130, 175, 250 and 300 C-degrees. The activation energy (E) and frequency factor (s) were estimated using first-order and general-order kinetic equations. The deconvolution of the OSL curve for alexandrite fit reasonably into three components, characterized as fast, medium and slow. The results obtained showed that the OSL and TL signals of alexandrite pellets vary linearly as a function of the X-ray. The pellets have low fading at room temperature, maintaining 63% of the OSL signal after 10 days of sample storage. Overall, the results suggest that natural alexandrite has TL and OSL sensitivity to X-ray radiation, being a promising material to this radiation. (AU)

• Processo FAPESP: 20/15626-6 - Estudo das propriedades ópticas e termoluminescentes de alexandritas brasileiras
• Beneficiário: Alexia Oliveira Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 18/05982-0 - P&D&I em metrologia das radiações na área da saúde
• Beneficiário: Linda Viola Ehlin Caldas
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 22/14516-8 - Estudo dos mecanismos de luminescência em pastilhas de alexandrita usando luminescência opticamente estimulada
• Beneficiário: Matheus Cavalcanti dos Santos Nunes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Processo FAPESP: 23/04955-7 - Investigação da termoluminescência fototransferida em pastilhas de Alexandrita
• Beneficiário: Alexia Oliveira Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 19/05915-3 - Caracterização de minerais para dosimetria luminescente das radiações ionizantes
• Beneficiário: Neilo Marcos Trindade
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 22/06690-8 - Investigação da luminescência oticamente estimulada (LOE) de pastilhas de alexandrita expostas previamente a raios X.
• Beneficiário: Yasmim Freire Amorim
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 21/12758-1 - Desenvolvimento e caracterização de um detector de radiação oticamente estimulável baseado na alexandrita natural brasileira
• Beneficiário: Matheus Cavalcanti dos Santos Nunes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado