थर्मोल्यूमिनसेंस

थर्मो चमक ल्यूमिनसेंस का एक रूप है जो कुछ क्रिस्टलीय सामग्रियों, जैसे कुछ खनिजों द्वारा प्रदर्शित होता है, जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण या अन्य आयनीकरण विकिरण से पहले अवशोषित ऊर्जा सामग्री के गर्म होने पर प्रकाश के रूप में फिर से उत्सर्जित होती है। यह घटना ब्लैक-बॉडी विकिरण से अलग है।

भौतिकी
उच्च ऊर्जा विकिरण क्रिस्टलीय सामग्रियों में इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजित अवस्थाएँ बनाता है। कुछ सामग्रियों में, ये अवस्थाएँ क्रिस्टल जाली में सामान्य अंतर-आणविक या अंतर-परमाणु अंतःक्रियाओं को बाधित करने वाली जाली में स्थानीयकृत दोषों या खामियों के कारण लंबे समय तक फंसी रहती हैं या रुकी रहती हैं। क्वांटम-यंत्रवत्, ये क्वांटम अवस्थाएँ स्थिर अवस्थाएँ हैं जिनकी कोई औपचारिक समय निर्भरता नहीं है; हालाँकि, वे ऊर्जावान रूप से स्थिर नहीं हैं, क्योंकि निर्वात में उतार-चढ़ाव हमेशा इन अवस्थाओं को प्रेरित करता रहता है। सामग्री को गर्म करने से फंसी हुई अवस्थाएं फोनन, यानी जाली कंपन के साथ बातचीत करने में सक्षम हो जाती हैं, जिससे तेजी से कम-ऊर्जा वाले राज्यों में क्षय हो जाता है, जिससे प्रक्रिया में फोटॉन का उत्सर्जन होता है।

डेटिंग में उपयोग


ल्यूमिनसेंस की मात्रा प्राप्त विकिरण की मूल खुराक के समानुपाती होती है। थर्मोल्यूमिनेसेंस डेटिंग में, इसका उपयोग अतीत में गर्म की गई दबी हुई वस्तुओं की तारीख तय करने के लिए किया जा सकता है, क्योंकि मिट्टी में रेडियोधर्मी तत्वों या कॉस्मिक किरणों से प्राप्त आयनीकरण खुराक उम्र के समानुपाती होती है। इस घटना को थर्मोल्यूमिनसेंट डोसीमीटर में लागू किया गया है, जो उपयुक्त सामग्री की एक चिप द्वारा प्राप्त विकिरण खुराक को मापने के लिए एक उपकरण है जिसे किसी व्यक्ति द्वारा ले जाया जाता है या किसी वस्तु के साथ रखा जाता है।

मिट्टी के बर्तनों या अन्य जली हुई पुरातात्विक सामग्रियों की डेटिंग के लिए थर्मोल्यूमिनिसेंस एक सामान्य भू-कालानुक्रम  उपकरण है, क्योंकि गर्मी सामग्री के थर्मोल्यूमिनसेंट हस्ताक्षर को खाली या रीसेट कर देती है (चित्र 1)। परिवेशीय विकिरण से इस सामग्री के बाद के रिचार्जिंग को समीकरण द्वारा अनुभवजन्य रूप से दिनांकित किया जा सकता है:

आयु = (बाद में परिवेशी विकिरण की संचित खुराक) / (प्रति वर्ष संचित खुराक)

इस तकनीक को निष्क्रिय रेत प्रवासन विश्लेषण उपकरण (चित्र 2) के रूप में उपयोग के लिए संशोधित किया गया था। शोध से पता चलता है कि महीन रेत का उपयोग करके भूखे समुद्र तटों की अनुचित पुनःपूर्ति के परिणामस्वरूप होने वाले प्रत्यक्ष परिणाम सामने आते हैं। समुद्र तट पोषण दुनिया भर में एक समस्या है और पर्यटकों के लिए समुद्र तटों को सुंदर बनाए रखने के लिए सालाना लाखों डॉलर खर्च किए जाने के कारण इस पर बड़ी मात्रा में ध्यान दिया जाता है। जैसे वैकिकि, हवाई में। 90-150 μm (बहुत महीन रेत) के आकार वाली रेत 150-212 μm (महीन रेत; चित्र 3) के रेत के कणों की तुलना में 67% तेजी से स्वाश क्षेत्र से पलायन करती पाई गई। इसके अलावा, तकनीक को रेत पुनःपूर्ति को नियंत्रित करने की एक निष्क्रिय विधि और तटरेखाओं के साथ नदी या अन्य रेत इनपुट का निरीक्षण करने की एक निष्क्रिय विधि प्रदान करने के लिए दिखाया गया था (चित्रा 4)।

अग्रिम पठन

 * Thermoluminescence dating by M. J. Aitken, ISBN 0-12-046381-4
 * The Dating Game, Scientific American, June 11, 2001, page 2