بررسی خواص نوری نقاط کوانتومی CdS با غلظت‌های مختلف تحت تابش چشمه گاما به منظور کاربرد در دزیمتری

نویسندگان

دانشگاه حکیم سبزواری

چکیده

در این پژوهش برای اولین بار خواص نوری نقاط کوانتومیCdS  با غلظت‌های مختلف تحت تابش پرتوهای گامای کبالت-60 مورد بررسی قرار گرفت. نقاط کوانتومی CdS به روشی سریع، ساده و محلول در آب با استفاده از تابش ریزموج خانگی سنتز شدند. نقاط کوانتومی با سه غلظت مختلف mg/cc  4/0، 2 و 20 در بازه دزkGy  20-0 در معرض چشمه گاما قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که با افزایش غلظت نقاط کوانتومی CdS، حساسیت ماده نسبت به تابش کم و آسیب نوری نقاط کوانتومی کاهش می‌یابد. به طوری که برای کمترین مقدار غلظ  در دزkGy  20 ماده کاملاً نورتابی خود را از دست داد و شدت فوتولومینسانس صفر گردید، در حالی که برای بیشترین غلظت در دزkGy  20 ماده نورتابی قابل توجهی داشت. شدت فوتولومینسانس نقاط کوانتومی برای غلظت‌های mg/cc 4/0 و 2 با افزایش دز تا kGy 1، افزایش یافت. با تحلیل طیف‌های نوری مشخص شد که تابش گاما فقط باعث رشد نقاط کوانتومی می‌شود. با توجه به سنجش دز مورد نظر می‌توان از غلظت مناسب برای این روش دزیمتری جدید استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of concentration of QDs Cadmium Sulfide in Study of Optical Properties under Gamma Irradiation in Order to use in dosimetry

نویسندگان [English]

  • Effat Assar
  • Hassan Alehdaghi
  • Behnam Azadegan
  • Ali Asghar Mowlavi
  • Javad Baedi
چکیده [English]

In this work, for the first time, effect of gamma irradiation on the optical properties of CdS (quantum dots) QDs in various concentrations was studied. The aqueous CdS QDs were synthesized in a facile and fast method by using domestic microwave oven.  Three concentration of QDs; 20, 2, 0.4 mg/cc after different administrated dose of gamma irradiation (0-20 kGy) were studied. The results showed increased sensitivity of QDs after gamma irradiation with decreasing of concentration, so that the PL emission was completely vanished for concentration of 0.4 mg/cc after 20 kGy dose of irradiation. The optical results showed QDs were grown under gamma irradiation. Therefore, desired dose measurement can be carried out by choosing appropriate concentration for  gamma dosimetry.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Quantum dots
  • CDS
  • Optical properties
  • Gamma Irradiation
  • Dosimeter

مراجع

[1] G. Gaur, D.S. Koktysh, D.M. Fleetwood, R.A. Weller, R.A. Reed, B.R. Rogers and S.M. Weiss. Influence of Ionizing Radiation and the Role of Thiol Ligands on the Reversible Photodarkening of Cdte/Cds Quantum Dots, ACS Applied Materials & Interfaces, 8 (2016) 7869–7876. [2] Y. Xing, Z. Xia and J. Rao. Semiconductor Quantum Dots for Biosensing and in Vivo Imaging, IEEE transactions on nanobioscience, 8 (2009) 4–12. [3] R.Z. Stodilka, J.J. Carson, K. Yu, M.B. Zaman, C. Li and D. Wilkinson. Optical Degradation of Cdse/Zns Quantum Dots Upon Gamma-Ray Irradiation, The Journal of Physical Chemistry C, 113 (2009) 2580–2585. [4] Y.M. Azhniuk, A. Gomonnai, M. Kranjčec, V. Lopushansky, I. Megela and D. Goyer. Irradiation-Induced Ionization of Glass-Embedded Cds1− Xsex Nanocrystals, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 17 (2003) 518–520. [5] Y. Li, X. Dong, J. Gao, D. Hei, X. Zhou and H. Zhang. A Highly Sensitive Γ-Radiation Dosimeter Based on the Ceo2 Nanowires, Physica E: Low-dimensional systems and nanostructures, 41 (2009) 1550–1553. [6] S. Letant and T.-F. Wang. Semiconductor Quantum Dot Scintillation Under Γ-Ray Irradiation, Nano Letters, 6 (2006) 2877–2880. [7] R. Leon, J. Nadeau, K. Evans, T. Paskova and B. Monemar. Electron Irradiation Effects on Nanocrystal Quantum Dots Used in Bio-Sensing Applications, IEEE transactions on nuclear science, 51 (2004) 3186–3192. [8] N.J. Withers, K. Sankar, B.A. Akins, T.A. Memon, T. Gu, J. Gu, G.A. Smolyakov, M.R. Greenberg, T.J. Boyle and M. Osiński. Rapid Degradation Of CdSe∕ ZnS Colloidal Quantum Dots Exposed to Gamma Irradiation, Applied Physics Letters, 93 (2008) 173101. [9] P. Hobson, D. Leslie and D. Smith. Effect Of Gamma Radiation on Potential Ionising Radiation Detectors and Dosimeters Based on Quantum Dots, in: 2011 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record, IEEE, 2011, pp. 3015–3017. [10] H. Alehdaghi, M. Marandi, M. Molaei, A. Irajizad and N. Taghavinia. Facile Synthesis Of Gradient Alloyed ZnxCd1−XS Nanocrystals Using a Microwave-Assisted Method, Journal of alloys and compounds, 586 (2014) 380–384. [11] M. Molaei, E.S. Iranizad, M. Marandi, N. Taghavinia and R. Amrollahi. Synthesis of Cds Nanocrystals By A Microwave Activated Method and Investigation of the Photoluminescence and Electroluminescence Properties, Applied surface science, 257 (2011) 9796–9801. [12] A.R. Ribeiro, O.C. Nunes, M.F. Pereira and A.M. Silva. An Overview On The Advanced Oxidation Processes Applied for the Treatment of Water Pollutants Defined in The Recently Launched Directive 2013/39/EU, Environment international, 75 (2015) 33–51. [13] L. Ratke and P.W. Voorhees, Growth And Coarsening: Ostwald Ripening in Material Processing, Springer Science & Business Media, )2013(.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار