O Desenvolvimento de cintiladores cerâmicos de BGO dopados com Tb 3+ , Nd 3+ e Eu 3+

Resumo

Este trabalho estudou o potencial de aplicação do material cerâmico de Germanato de Bismuto (Bi4Ge3O12 -BGO) dopado com cátions trivalentes: Tb3+, Eu3+e Nd3+visando uma possível substituição do monocristal deBi4Ge3O12 em dispositivos que utilizam o princípio de cintilação para detecção de radiação. Cintiladores sãomateriais luminescentes que absorvem radiação ionizante e convertem a energia desta radiação em luz. Entreas vantagens do uso da cerâmica, podem ser citados os custos reduzidos na produção, uma distribuição maishomogênea de dopantes na rede cristalina e a possibilidade de se produzir corpos cerâmicos de tamanhos eformas variados. Os pós cerâmicos de BGO foram produzidos por síntese de estado sólido, conformados porprensagem uniaxial e sinterizados em forno elétrico de atmosfera aberta. Foram produzidos pós cerâmicospuros e dopados com 1% de Nd3+, 0,5mol% de Tb3+e 0,9% de Eu3+. A análise estrutural dos pós foi realizadaatravés da difratometria de Raios X (XRD). A densidade dos corpos cerâmicos “a verde” sinterizados foiacompanhada através dos métodos geométrico e de Arquimedes. Nestas medidas, observou-se que adensidade das cerâmicas evolui de um valor inicial de 60% até 98% durante o processo de sinterização. Suacaracterização empregou as técnicas de difração de Raios X (DRX), termoluminescência (TL),radioluminescência (RL) e fotoluminescência. A termoluminescência das cerâmicas dopadas mostrou sermenos intensa se comparada com a emissão das cerâmicas não-dopadas, indicando menor densidade dearmadilhas nestes materiais. Medidas de radioluminescência apresentaram um pico de emissão em torno de550nm, devido a processos intrínsecos, superpostos pelas emissões típicas das terras raras. A eficiência doscintiladores dopados foi superior à da cerâmica pura em alguns comprimentos de onda.