DOI QR코드

DOI QR Code

구석기 고토양층 석영의 시간분해 광자극 냉광 특성 연구

Characteristics of time-resolved optically stimulated luminescence (OSL) on Paleolithic paleosol quartz

  • Hong, Duk-Geun (Dept. of Physics, Kangwon National University) ;
  • Kim, Ki-Bum (Institute of Liberal Education, Kangwon National University) ;
  • Kim, Myung-Jin (Institute of Liberal Education, Kangwon National University)
  • 투고 : 2017.11.11
  • 심사 : 2018.01.11
  • 발행 : 2018.02.25

초록

이 연구에서는 구석기 고토양층 석영의 시간분해 광자극 냉광 신호를 측정한 후 측정된 냉광신호로부터 시료의 냉광수명을 산출하였다. 냉광수명의 방사선 조사 후 열전처리 의존성 및 조사선량 의존성, 광자극 펄스 의존성을 모두 고려한 결과, 고토양층 석영의 시간분해 광자극 냉광은 방사선량 100 Gy 조사 후 별도의 열전처리 없이 펄스 주기 $250{\mu}s$, 펄스 폭 $10{\mu}s$, 반복수 100,000번인 광 자극 펄스를 가하여 측정할 때 정확한 냉광수명이 산출됨을 알 수 있었다. 냉광수명의 측정온도 의존성으로부터 산출된 열소광 활성화 에너지 ${\Delta}E$, thermal assistance 활성화 에너지 $E_a$는 각각 $0.60{\pm}0.14eV$, $0.053{\pm}0.029eV$ 이었으며, 이 결과는 기존에 보고된 연구 성과와 매우 잘 일치하였다. 결론적으로 이 연구에서 산출된 고토양층 석영의 운동학 변수 값은 매우 신뢰할 수 있다고 판단된다.

In this study, we measured the time-resolved optically stimulated luminescence (TR-OSL) of Paleolithic paleosol quartz and evaluated its lifetime. Considering the lifetime dependence on the preheating applied after irradiation, the radiation exposure, and the optical pulse stimulation, we found that the optimum measurement condition for determining the lifetime of paleosol quartz was the optical pulse stimulation at a dwelling time of $250{\mu}s$, pulse width of $10{\mu}s$, and sweep number of 100,000, without preheating after 100 Gy of irradiation. Based on the dependence of the lifetime on the reading temperature, the thermal quenching activation energy ${\Delta}E$ and thermal assistance activation energy $E_a$ were evaluated as $0.60{\pm}0.14eV$ and $0.053{\pm}0.029eV$, respectively. These values were in good agreement with those reported in the literature. Therefore, we concluded that the resulting kinetic parameters for paleosol quartz are quite reliable.

키워드

참고문헌

  1. L. Botter-Jensen, S. W. S. McKeever, and A. G. Wintle, 'Optically stimulated luminescence dosimetry', Elsevier Science BV, Amsterdam, 2003.
  2. M. L. Chithambo, J. Phys. D: Appl. Phys., 40, 1874-1879 (2007).
  3. S. W. S. McKeever, L. Botter-Jensen, N. Agersnap Larsen, and G. A. T. Duller, Radiat. Meas., 27, 161-170 (1997).
  4. D. J. Huntley, M. A. Short, and K. Dunphy, Can. J. Phys., 74, 81-91 (1996).
  5. A. S. Murray and A. G. Wintle, Radiat. Meas., 29, 65-79 (1998).
  6. R. M. Bailey, Radiat. Meas., 32, 233-246 (2000).
  7. J. S. Singarayer, 'Linearly modulated optically stimulated luminescence of sedimentary quartz: physical mechanisms and implications for dating' Ph. D. Dissertation, University of Oxford, 2003.
  8. M. J. Kim, K. W. Song, and D. G. Hong, Sae Mulli, 53, 172-178 (2006).
  9. D. G. Hong and M. J. Kim, J. Radiat. Prot. Res., 42, 69-76 (2017).
  10. M. J. Kim, J. H. Choi and D. G. Hong, Geoscience, 15, 65-70 (2011).
  11. D. G. Hong and M. J. Kim, J. Korean Phy. Soc., 68, 1120-1125 (2016).
  12. M. L. Chithambo, J. Phys. D: Appl. Phys., 40. 1880-1889 (2007).
  13. M. J. Aitken, 'An introduction to optical dating', Oxford University Press, London, 1998.
  14. R. B. Galloway, Radiat. Meas., 35, 67-77 (2002).
  15. M. L. Chithambo, Radiat. Meas., 37, 167-175 (2003).