ผลของ Er2O3 ต่อการเกิดอันตรกิริยาโฟตอนของระบบแก้ว P2O5-ZnOLi2O- Sm2O3-Na2O
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อศึกษาสัมประสิทธิ์การลดทอนเชิงมวลรวมและสัมประสิทธิ์การลดทอนเชิงมวลย่อยของระบบแก้ว 40P2O5-20ZnO-10Li2O-1Sm2O3-(29-x)Na2O-xEr2O3 ที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าของเออร์เบียมออกไซด์ (Er2O3) ที่ปริมาณความเข้มข้น 0 1 2 และ 3 เปอร์เซ็นต์โมล ตามลำดับ โดยการคำนวณทางทฤษฎีด้วยโปรแกรม WinXCom ในช่วงพลังงาน 10-3-105 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ ผลการวิจัยพบว่ากระบวนการเปลี่ยนแปลงของอันตรกิริยาย่อยในแต่ละช่วงพลังงานที่แตกต่างกัน ประกอบด้วย 3 กระบวนการ คือ การดูดกลืนโฟโต-อิเล็กตริก การกระเจิงแบบคอมป์ตัน และการผลิตคู่ที่โฟตอนพลังงานตํ่า (น้อยกว่า 100 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์) กลาง (100 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ ถึง 1 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์) และสูง (มากกว่า 1 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์) ตามลำดับ ทั้งนี้ยังพบอีกว่าค่าสัมประสิทธิ์ การลดทอนเชิงมวล เลขอะตอมยังผล และความหนาแน่นอิเล็กตรอนยังผลมีค่าเพิ่มขึ้น ในขณะที่ระยะทางอิสระเฉลี่ยของระบบแก้วมีค่าลดลงเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของเออร์เบียมออกไซด์ ซึ่งผลการวิจัยทำให้ทราบว่า การเพิ่มปริมาณของเออร์เบียมออกไซด์ทำให้ระบบแก้วนี้มีความสามารถในการกำบังรังสีดีขึ้น
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Rivera-López, F., Babu, P., and Jyothi, L. (2012). Er3+-Yb3+ Codoped Phosphate Glasses Used for An Efficient 1.5 μm Broadband Gain Medium. Optical Materials. Vol. 34, Issue 8, pp. 1235-1240. DOI: 10.1016/j.optmat.2012.01.017
Sójka, L., Tang, Z., and Furniss, D. (2014). Broadband, Midinfrared Emission from Pr3+ Doped GeAsGaSe Chalcogenide Fiber, Optically Clad. Optical Materials. Vol. 36, Issue 6, pp. 1076-1082. DOI: 10.1016/j.optmat.2014.01.038
Wang, H. Q., Batentschuk, M., Osvet, A., Pinna, L., and Brabec, C. J. (2011). Rare-Earth Ion Doped Up-Conversion Materials for Photovoltaic Applications. Advanced Materials. Special Issue: Hierarchical Structures Towards Functionality. Vol. 23, Issue 22-23, pp. 2675-2680. DOI: 10.1002/adma.201100511
Chen, L., He, D., Luan, F., Hu, L., and Chen, W. (2009). An Efficient Erbium Doped Phosphate Laser Glass for High Average Power Pumping. Journal of Alloys and Compounds. Vol. 482, Issue 1-2, pp. 261-263. DOI: 10.1016/j.jallcom.2009.03.173
Hajer, S. S., Halimah, M. K., Azmi, Z., and Azlan, M. N. (2014). Optical Properties of Zinc-Borotellurite Doped Samarium. Chalcogenide Letters. Vol. 11, No. 11, pp. 553-566
Aronne, A., Esposito, S., and Pernice, P. (1997). FTIR and DTA Study of Lanthanum Aluminosilicate Glasses. Materials Chemistry and Physics. Vol. 51,Number 2, pp. 163-168
Pugliese, D., Boetti, N. G., and Lousteau, J. (2016). Concentration Quenching in an Er-Doped Phosphate Glass for Compact Optical Lasers and Amplifiers. Journal of Alloys and Compounds. Vol. 657, pp. 678-683. DOI: 10.1016/j.jallcom.2015.10.126
Rasool, S. N., Jamalaiah, B. C., Suresh, K., Moorthy, L. R., and Jayasankar, C. K. (2017). Spectroscopic Properties of Er3+-doped Phosphate Based Glasses for Broadband 1.54 μm Emission. Journal of Molecular Structure. Vol. 1130, pp. 837-843
Liang, X., Li, H., Wang, C., Yu, H., Li, Z., and Yang, S. (2014). Physical and Structural Properties of Calcium Iron Phosphate Glass Doped with Rare Earth. Journal of Non-Crystalline Solids. Vol. 402, pp. 135-140. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2014.05.021
Lofaj, F., Satet, R., Hoffmann, M. J., and de Arellano López, A. R. (2004). Thermal Expansion and Glass Transition Temperature of the Rare-Earth Doped Oynitride Glasses. Journal of the European Ceramic Society. Vol. 24, Issue 12, pp. 3377-3385. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2003.10.012
Stoch, P., Stoch, A., Ciecinska, M., Krakowiak, I., Sitarz, M. (2016). Structure of Phosphate and Iron-Phosphate Glasses by DFT Calculations and FTIR/Raman Spectroscopy. Journal of Non-Crystalline Solids. Vol. 450, pp. 48-60. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2016.07.027
Sołtys, M., Pisarska, J., Leśniak, M., Sitarz, M., and Pisarski, W. A. (2018). Structural and Spectroscopic Properties of Lead Phosphate Glasses Doubly Doped with Tb3+ and Eu3+ ions. Journal of Molecular Structure. Vol. 1163, pp. 418-427. DOI: 10.1016/j.molstruc.2018.03.021
Moustafa, Y. M. and El-Egili, K. (1998). Infrared Spectra of Sodium Phosphate Glasses. Journal of Non-Crystalline Solids. Vol. 240, Issue 1-3, pp. 144-153. DOI: 10.1016/S0022-3093(98)00711-X
Soo, S. (2014). Structural, Thermal and Spectroscopic Properties of Highly Er3+-doped Novel Oxyfluoride Glasses for Photonic Application. Materials Research Bulletin. Vol. 51, pp. 336-344. DOI: 10.1016/j.materresbull.2013.12.023
Tijani, S. A., Kamal, S. M., Al-Hadeethi, Y., Arib, M., Hussein, M. A., Wageh, S., and Dim, L. A. (2018). Radiation Shielding Properties of Transparent Erbium Zinc Tellurite Glass System Determined at Medical Diagnostic Energies. Journal of Alloys and Compounds. Vol. 741, pp. 293-299. DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.01.109
Li, R., Gu, Y., Zhang, G., Yang, Z., Li, M., and Zhang, Z. (2017). Radiation Shielding Property of Structural Polymer Composite: Continuous Basalt Fiber Reinforced Epoxy Matrix Composite Containing Erbium Oxide. Composites Science and Technology. Vol. 143, pp. 67-74. DOI: 10.1016/j.compscitech.2017.03.002
Agar, O., Kavaz, E., Altunsoy, E. E., Kilicoglu, O., Tekin, H. O., Sayyed, M. I., Erguzel, T. T., and Tarhan, N. (2019). Er2O3 Effects on Photon and Neutron Shielding Properties of TeO2-Li2O-ZnO-Nb2O5 Glass System. Results in Physics. Vol. 13, p. 102277. DOI: 10.1016/j.rinp.2019.102277
Tekin, H. O., Altunsoy, E. E., Kavaz, E., Sayyed, M. I., Agar, O., and Kamislioglu, M. (2019). Photon and Neutron Shielding Performance of Boron Phosphate Glasses for Diagnostic Radiology Facilities. Results in Physics. Vol. 12, pp. 1457-1464. DOI: 10.1016/j.rinp.2019.01.060
Boonin, K., Yasaka, P., Limkitjaroenporn, P., and Rajaramakrishna, R.(2020). Effect of BaO on Lead Free Zinc Barium Tellurite Glass for Radiation Shielding Materials in Nuclear Application. Journal of Non-Crystalline Solids. Vol. 550, p. 120386. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2020.120386
Abouhaswa, A. S. and Kavaz, E. (2020). Bi2O3 Effect on Physical, Optical, Structural and Radiation Safety Characteristics of B2O3-Na2O-ZnO-CaO Glass System. Journal of Non-Crystalline Solids. Vol. 535, p.119993. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2020.119993
Hanane, B., Soumya, F., Moutataouia, M., Baach, B., Elbadaoui, A., Abderrazak, N., and Taoufi q, G. (2020). Structural Investigation of Bi2O3-P2O5-B2O3-V2O5 Quaternary Glass System by Raman, FTIR and Thermal Analysis. Chemical Physics Letters. Vol. 760, p. 138031. DOI: 10.1016/j.cplett.2020.138031
Boukhris, I., Kebaili, I., Buriahi, M. S. A., and Sayyed, M. I. (2021). Radiation Shielding Properties of Tellurite-Lead-Tungsten Glasses Against Gamma and Beta Radiations. Journal of Non-Crystalline Solids. Vol. 551, p. 120430. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2020.120430
Chanthima, N. and Kaewkhao, J. (2013). Investigation on Radiation Shielding Parameters of Bismuth Borosilicate Glass from 1 keV to 100 GeV. Annals of Nuclear Energy. Vol. 55, pp. 23-28. DOI:10.1016/j.anucene.2012.12.011
Khobkham, C., Chiphaksa, W., Limkitjaroenporn, P., Prongsamrong, P., Wiwatkanjana, P., and Kaewkhao, J. (2016). Theoretical Study of the Photon Interaction for Zirconium Alloy at 1 keV to 100 MeV. Key Engineering Materials. Vol. 675-676, pp. 730-733. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.675-676.730
Issa, Shams A. M., Kumar, Ashok., Sayyed, M. I., Dong, M. G., and Elmahroug, Y. (2018). Mechanical and Gamma-Ray Shielding Properties of TeO2-ZnO-NiO Glasses. Materials Chemistry and Physics. Vol. 212, pp. 12-20. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2018.01.058
Elbakey, A. A., Farag, M. A., El-Okr, M., Elrasasi, T. Y., and El-Mansy, M. K. (2020). Preparation and Characterization of Phosphate Glasses Co-doped with Rare Earth Ions. Egyptian Journal of Chemistry. Vol. 63, Issue 5, pp. 1955-1964. DOI: 10.21608/ejchem.2019.15556.1944
Agar, O., Kavaz, E., Altunsoy, E. E., Kilicoglu, O., Tekin, H. O., Sayyed, M. I., Erguzel, T. T., and Tarhan, N. (2019). Er2O3 Effects on Photon and Neutron Shielding Properties of TeO2-Li2O-ZnO-Nb2O5 Glass System. Results in Physics. Vol. 13, p. 102277. DOI: 10.1016/j.rinp.2019.102277
Gupta, S. and Sidhu, G. S. (2013). Measurement of Total and Partial Mass Attenuation Coefficients of Oxide Glasses: A Radiation Field. International Journal of Modern Engineering Research (IJMER). Vol. 3, Issue 6, pp. 3830-3835
Sayyed, M. I., Tekin, H. O., Taki, M. M., Mhareb, M. H. A., Agar, O., Şakar, E., Kaky, K. M. (2020). Bi2O3-B2O3-ZnO-BaO-Li2O Glass System for Gamma Ray Shielding Applications. Optik. Vol. 201, p. 163525. DOI: 10.1016/j.ijleo.2019.163525
Dong, M. G., Sayyed, M. I., Lakshminarayana, G., Ersundu, M. Ç., Ersundu, A. E., Nayar, P., and Mahdi, M. A. (2017). Investigation of Gamma Radiation Shielding Properties of Lithium Zinc Bismuth Borate Glasses Using XCOM Program and MCNP5 Code. Journal of Non-Crystalline Solids. Vol. 468, pp. July. 12-16. DOI:10.1016/j.jnoncrysol.2017.04.018
