Published February 1985 | Version v1
Journal article

Theory of the thermoluminescence

Creators

  • 1. Giessen Univ. (Germany, F.R.). 1. Physikalisches Inst.

Description

The interaction of stimulating radiation with matter produces defects which can be divided into two groups: 1. electronic defects, 2. ionic defects. The formation of defects is essentially determined by electronic processes and elastic impacts. The supply of energy in the form of heat makes possible a thermal stimulation the probability of which is characterized by a Boltzmann factor. Whereas the classical explications are based on thermodynamic or statistical considerations, the quantum mechanical calculation relates to non-radiative transitions from traps. For the radiating recombination a selective rule is valid which guarantees the conservation of energy and impulse. The phenomenological description of thermoluminescence makes use of the kinetic processes in the non-stationary case and allows in simple models the determination of trap parameters, such as activation energy or pre-exponential factor. The simple models can be extended by introducing thermally separated trap levels. If the kinetic balance equations are solved exactly with the aid of an analogic computer, the simulated Glow curves show a good correspondence with experimental curves. (orig.)

Abstract (German)

Die Wechselwirkung von anregender Strahlung mit der Materie erzeugt Defekte, die in zwei Klassen eingeteilt werden koennen: 1. elektronische Defekte, 2. ionische Defekte. Die Mechanismen der Defektbildung werden im wesentlichen durch elektronische Vorgaenge und elastische Zusammenstoesse bestimmt. Die Energiezufuhr in Form von Waerme ermoeglicht eine thermische Anregung, deren Wahrscheinlichkeit durch einen Boltzmann-Faktor gekennzeichnet ist. Waehrend die klassischen Erklaerungen eine thermodynamische bzw. statistische Ueberlegung benutzen, basiert die quantenmechanische Rechnung auf strahlungslosen Uebergaengen aus den Haftstellen. Bei der strahlenden Rekombination gilt eine Auswahlregel, die Energie- und Impulserhaltung gewaehrleistet. Die phenomenologische Beschreibung der Thermolumineszenz untersucht die kinetischen Vorgaenge im nichtstationaeren Fall und ermoeglicht in einfachen Modellen die Bestimmung von Haftstellenparametern, wie die Aktivierungsenergie oder den pre-exponentiellen Faktor. Eine Erweiterung der einfachen Modelle gelingt durch Einfuehrung zusaetzlich thermisch getrennter Haftstellenniveaus. Die exakte Loesung der kinetischen Bilanzgleichungen mit Hilfe eines Analogrechners laesst Glowkurven simulieren, die gut mit den experimentellen uebereinstimmen. (orig.)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Theorie der Thermolumineszenz

Publishing Information

Journal Title
Strahlentherapie
Journal Volume
161
Journal Issue
2
Series
CODEN: STRAA.;Strahlentherapie.
Journal Page Range
74-79
ISSN
0039-2073

INIS

Country of Publication
Germany
Country of Input or Organization
Germany
INIS RN
16054024
Subject category
S61: RADIATION PROTECTION AND DOSIMETRY;
Resource subtype / Literary indicator
Numerical Data
Descriptors DEI
BOLTZMANN STATISTICS; DEFECTS; DIAGRAMS; GLOW CURVE; PHYSICAL PROPERTIES; QUANTUM MECHANICS; STIMULATED EMISSION; THEORETICAL DATA; THERMOLUMINESCENT DOSIMETRY; TRAPPING
Descriptors DEC
DATA; DOSIMETRY; EMISSION; ENERGY-LEVEL TRANSITIONS; INFORMATION; MECHANICS; NUMERICAL DATA