Luminiscencia persistente, termoluminiscencia y luminiscencia ópticamente estimulada en aluminatos de estroncio dopados con Eu2+ y Dy3+

Abstract

En este trabajo presentamos los resultados experimentales de la caracterización de los aluminatos de estroncio dopados con Eu2+ y Dy3+: SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ y el SrAl7O14:Eu2+,Dy3+ especialmente en los fenómenos de Luminiscencia Persistente, Termoluminiscencia y Luminiscencia Ópticamente Estimulada. Los fósforos con luminiscencia persistente son interesantes tanto en la ciencia como en la tecnología: en la ciencia, para enriquecer la explicación de fenómenos de LP, TL y LOE; y en la tecnología, porque ya pretenden ser empleados en varias aplicaciones, en particular, por la posibilidad de elaborar dispositivos de luminiscencia capaces de funcionar bajo condiciones mínimas de alimentación. Para lograr la caracterización primero presentamos los ingredientes básicos para la comprensión de los fenómenos como lo son: tipos de luminiscencias, defectos, modelos de bandas, modelos de atrapamiento y desatrapamiento de electrones simples y con reatrapamiento. Posteriormente se presenta el desarrollo en material y equipo utilizado para la experimentación. Y finalmente la parte de resultados y discusión en donde encontramos observaciones muy importantes como las siguientes: en los experimentos de dosimetría tanto de AG como TL se observa intensidad máxima al excitar con luz en el rango de los 400-430nm, lo cual se explica muy bien al hacer responsable a la impureza de Eu2+ por ser considerado un liberador de electrones que viajan a la banda de conducción para posteriormente atraparse en alguna trampa de electrones, emitiendo luz en el proceso de atrapamiento; para la muestra de SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ y se presentan dos picos de TL (aprox. a los 130 y 250°C) y para el SrAl7O14:Eu2+,Dy3+ un solo pico alrededor de los 150°C. El fenómeno de AG denota una luminiscencia persistente por varios minutos e inclusive horas después de irradiar con luz de 430nm durante 2-10s, donde se tuvo que esperar una hora para la mayoría de los experimentos con tal de que dicha señal de AG no influyera en las mediciones fotónicas de otros procesos como TL y LOE. En la fenomenología de LOE IR para la muestras de SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ se presenta un incremento durante los primeros 60s de la medición de LOE IR y después de los mismos aparece el decaimiento, habiendo realizado las mediciones hasta los 300s y llegando a explicar el fenómeno inusual ocurrido durante el primer minuto en base al proceso de fotocargado-recombinación. Por último, al realizar blanqueos térmicos de 100, 150, 200 y 250°C en la muestra de SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ para posteriormente realizar LOE IR, encontramos que después de realizar una nueva TL total (30-480°C) después de la LOE IR posterior al blanqueo, se observa brillo en la región que había sido blanqueada, suceso que pudiera explicarse gracias al proceso de fototransferencia del pico de alta temperatura al de baja temperatura. Complementariamente se agrega que las características de luminiscencia persistente y los procesos de fotocargado-recombinación para la LOE, así como la foto-transferencia en el blanqueo térmico son las cualidades más sobresalientes en la caracterización, muy a pesar que bajo escrutinio no se observó una relación dosimétrica con radiación UV-Visible para las muestras con ninguna de las tres técnicas empleadas. Por último, hacemos ver que se necesita mayor cantidad de trabajo en la investigación teórica-experimental para comprender los procesos de fotocargado en la LOE y en el fenómeno de foto-transferencia en TL.