產(chǎn)品概述
熱釋光，是一種冷發(fā)光現(xiàn)象，一些晶體在被加熱時(shí)，原來(lái)吸收并儲(chǔ)存在晶格缺陷中的電磁輻射或其他電離輻射會(huì)以光子的形式釋放出來(lái)。物理機(jī)制是發(fā)光體被激發(fā)時(shí)產(chǎn)生了離化，被離化出的電子將進(jìn)入導(dǎo)帶，這時(shí)它可以和離化中心復(fù)合產(chǎn)生發(fā)光，或被材料中的陷阱俘獲。陷阱是缺陷或雜質(zhì)在晶體中形成的局部反常結(jié)構(gòu)。它在禁帶中形成了局域性能級(jí)，可以容納和儲(chǔ)存電子。這些電子只有通過(guò)熱、光、電場(chǎng)的作用才能返回到導(dǎo)帶，到導(dǎo)帶后它們或者和離化中心復(fù)合產(chǎn)生發(fā)光，或者再次被陷阱俘獲。 由熱釋放出的電子同離化中心復(fù)合所產(chǎn)生的發(fā)光，稱為熱釋光。熱釋光是形成長(zhǎng)余輝發(fā)光的重要原因，有的材料的長(zhǎng)余輝可以延續(xù)到十多個(gè)小時(shí)。
熱釋光原理示意圖
熱釋光曲線
熱釋電子的概率正比于e－ε/kT，ε 是陷阱深度，k 是玻耳茲曼常數(shù)，T 是溫度。熱釋光與陷阱深度有關(guān)，如線性升溫即恒速升溫時(shí)，熱釋光曲線可直觀地顯示材料中的陷阱種類和深度，以及每個(gè)陷阱的密度等。熱釋光曲線記錄光強(qiáng)隨著溫度發(fā)生變化的關(guān)系，每一個(gè)峰對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的電子或空穴捕獲中心。
熱釋光應(yīng)用
熱釋光可應(yīng)用在放射劑量測(cè)定、考古學(xué)和地質(zhì)學(xué)的年代鑒別、輻照食品檢測(cè)、固體缺陷分析等領(lǐng)域。
土壤（包括巖石、礦物）的熱釋光在地質(zhì)學(xué)中應(yīng)用非常廣泛，例如地層對(duì)比、地質(zhì)年齡測(cè)定、巖相古地理、地質(zhì)測(cè)溫、構(gòu)造活動(dòng)研究、變質(zhì)作用研究、尋找礦床，隕石及月巖研究等。
2019 年《古陶瓷熱釋光測(cè)定年代技術(shù)規(guī)范》正式發(fā)布并實(shí)施，熱釋光年代測(cè)量技術(shù)成為 古陶瓷年代測(cè)量和真?zhèn)舞b定的技術(shù)方法。陶瓷是由天然粘土燒制的，粘土又是由石英、 長(zhǎng)石和方解石等礦物晶體組成。粘土中含有微量的天然放射性物質(zhì)鈾、釷、鉀 40 等。當(dāng)晶體受到這些放射性物質(zhì)產(chǎn)生的天然射線、及環(huán)境和宇宙輻照時(shí)，會(huì)將一部分的輻射能貯藏在晶體中。在加熱的條件下，晶體儲(chǔ)存的輻射可以熱釋光的形式釋放出來(lái)。
陶瓷器在燒制時(shí)經(jīng)過(guò)高溫已經(jīng)把之前儲(chǔ)存的輻射能量釋放完畢，所以燒制結(jié)束后，瓷器中的晶體又以均勻的速率重新積累輻射能。當(dāng)對(duì)陶瓷進(jìn)行取樣加熱，測(cè)量所累積的輻射能，計(jì)算出該器件燒制后距離現(xiàn)在的時(shí)間，從而達(dá)到斷代的目的。
TL-900 熱釋光測(cè)試系統(tǒng)
北京卓立漢光儀器有限公司的 TL-900 熱釋光測(cè)量系統(tǒng)專門為熱釋光測(cè)試而設(shè)計(jì)，可以對(duì)熱釋光樣品進(jìn)行熱釋光三維光譜，熱釋光發(fā)光曲線，X 射線熒光光譜測(cè)量，余輝衰減光譜的測(cè)量。輻照源可選擇 X 射線或者紫外光源，樣品倉(cāng)具備 X 射線輻射防護(hù)，滿足國(guó)標(biāo)安全輻射劑量要求，快速加熱模塊實(shí)現(xiàn)多種升溫速率控制，高靈敏度 CCD 檢測(cè)器可在快速升溫過(guò)程中實(shí)時(shí)記錄熱釋光的溫度變化過(guò)程。
原位 X 射線輻照源
● 光管電壓 4-50Kv
● 功率 0-50W 連續(xù)可調(diào)
● 鎢靶，鈹窗厚度 200μm
輻射防護(hù)樣品倉(cāng)
● 內(nèi)置監(jiān)視器方便觀察樣品發(fā)光狀態(tài)，并具有拍照功能
● 可控屏蔽快門，輻射光源功率下，關(guān)閉快門，樣品位置輻射劑量小于 10uSv/h
● 安全開關(guān)，與上蓋聯(lián)動(dòng)
● 輻射防護(hù)防護(hù)滿足國(guó)標(biāo)《X 射線衍射儀和熒光分析儀衛(wèi)視防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ115-2002），由中國(guó)計(jì)量研究院輻射劑量認(rèn)證，配測(cè)試證書
加熱模塊
可在 -190℃ ~ 600℃ 范圍內(nèi)控溫，同時(shí)允許光學(xué)觀察和樣品氣體環(huán)境控制。熱臺(tái)上蓋與底殼構(gòu)成一個(gè)氣密腔，可充入氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣體，防止樣品在負(fù)溫下結(jié)霜，或高溫下氧化。
● 溫度范圍：-190℃ -600℃
● 加熱 / 制冷速率：+150℃ /min （100℃時(shí)）；50℃ /min （100℃時(shí)）
● 最小加熱 / 制冷速度：±0.01℃ /min
● 溫度分辨率：0.01℃
● 溫度穩(wěn)定性 ：±0.05℃（>25℃）；±0.1℃（<25℃）
實(shí)測(cè)案例
下圖為一種無(wú)機(jī)長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的熱釋光三維光譜以及熱釋光溫度譜。溫度變化范圍為 24℃ ~300℃，升溫的速率為50℃ / 分鐘。該樣品在 613.5nm 處有的發(fā)光峰，(b) 圖為從熱釋光三維光譜（a）中切片截取得到的熱釋光—溫度譜線，其峰值對(duì)應(yīng)的溫度 Tm=163℃。
（a）熱釋光三維光譜
（b）熱釋光溫度譜
熱釋光等高線圖
（b）熱釋光溫度譜
熱釋光等高線圖
TL-900 熱釋光測(cè)試系統(tǒng)性能指標(biāo)
