|
LABORATÓRIUM
|
||||||||||||||||||||||||||
|
Az egyenérték dózis meghatározását dán gyártmányú RISOE TL/OSL DA-15 műszer segítségével végezzük (1., 2. és 3. ábra). Ebben a kvarc szemcséket 470 nm hullámhosszú kék fényt kibocsátó LED-ek által szolgáltatott kék fény stimulálja. A szemcsékben természetesen felhalmozódott dózis reprodukálása 0,114 Gy/s dózisteljesítményű 90Sr/90Y zárt sugárforrás segítségével történik. A sugárforrás dózisteljesítményét negyedévente kalibráljuk. A minta környezetében található természetes sugárzó anyagok koncentrációját az SZTE Ásványtani, Kőzettani és Geokémiai Tanszékén üzemelő, Nuklex NP-424P típusú gamma-spektrométerrel határozzuk meg.
A megfelelő méretű kvarcszemcsék üledékből, téglából és cserépből történő kinyerése és szeparálása a nemzetközileg alkalmazott eljárásoknak megfelelően történik. A munkálatok során nagy hangsúlyt fektetünk a keresztszennyeződés és a lumineszcens jel gyengülésének elkerülésére. A labor munkálatok során a fontosabb lépések a következők: 1) a választott szemcseméret tartomány elkülönítése (nedves szitálás, ülepítés) 2) a minták előzetes kémiai kezelése (HCl, H2O2), 3) a kvarc szemcsék szeparálása nehéz folyadékkal (Na-politungsztát), 4) A fennmaradó földpát mennyiség, illetve a kvarc szemcsék külső burkának (durva szemcseméret esetén) elmaratása HF oldattal, 5) a feltárt minták 1 cm átmérőjű acél, illetve alumínium korongokra történő ráhelyezése (szilikon gél, illetve ülepítés segítségével).
Annak érdekében, hogy a kvarc szemcsékben tárolt lumineszcens jel ne távozzon a feltárási munkák során kis intenzitású, és hosszú hullámhosszú (vörös) fényt kel alkalmaznunk. A labor alap megvilágítását Philips tl/d red fénycsövekkel biztosítjuk. Ezek mellett kiegészítésként 621 nm hullámhoszú fényt adó LED-sorokat és ugyanilyen LED-ekkel felszerelt zseblámpákat alkalmazunk (4. ábra). Vizsgálataink alapján a fenti fényforrásoknak 24, 48 és 72 órára kitett mintákban a lumineszcens jel gyengülése 1 %-on belül ingadozott.
Az egyenérték dózis meghatározása a széles körben alkalmazott SAR (Single Aliquot Regeneration) protokoll alapján történik. Ennek során először megmérjük a mintában természetes módon felhalmozódó lumineszcens jel nagyságát. Ezt követően ismert nagyságú dózisokkal sugározzuk be a mintát, és megvizsgáljuk az ezek által regenerált lumineszcens fényintenzitást. A többszöri besugárzás és stimulálás hatására bekövetkező lumineszcens érzékenység változást, melyet a kristályhibák számának jelentős növekedése okoz, azonos mértékű ellenőrző dózisok beiktatásával értékeljük (5. ábra). A laboratóriumi dózisok és az általuk előidézett (immár korrigált) lumineszcens jelek közötti összefüggések alapján a természetes lumineszcens jelhez tartozó dózis (egyenérték dózis) megadható (6. ábra). A fenti módon eljárva minden egyes, ugyanazon mintát hordozó acél/alumínium korongra (50-100 db) meghatározzuk az egyenérték dózist. Ezen eredmények statisztikai elemzése alapján számítható ki az adott mintában az eltemetődés, illetve kiégetés óta eltelt időben felhalmozódó dózisnak megfelelő egyenérték dózis.
Munkánk során a feltárással és a méréstechnikával kapcsolatban az alábbi tanulmányok eredményeit és javaslatait tartjuk elsősorban szem előtt:
Adamiec, G., Aitken, M. (1998): Dose-rate conversion factors: update. Ancient TL, 16/2, 37-49. Aitken, M.J. (1998): An Introduction to Optical Dating. Oxford University Press, Oxford, 266 p. Frechen, M., Schweitzer, U., Zander, A. (1996): Improvements in sample preparation for the fine grain technique. Ancient TL 14/2, 15-17. Lang, A., Lindauer, S., Kuhn, R., Wagner, G. A. (1996): Procedures used for optically and infrared stimulated luminescence dating of sediments in Heidelberg. Ancient TL 14/3, 7-10. Mauz, B., Bode, T., Mainz, H., Blanchard, W., Hilger, R., Dikau, R., Zöller, L. (2002): The luminescence dating laboratory at the University of Bonn: equipment and procedures. Ancient TL 20, 53-61. Murray, A. S., Roberts, R. G., Wintle, A. G. (1997): Equivalent dose measurement uding single aliquot of quartz. Radiation Measurements 27/2, 171-184. Murray, A. S., Wintle, A. G. (2000): Luminescence dating of quartz using an improved single-aliquot regenerative-dose protocol. Radiation Measurements 32, 57-73. Murray, A. S., Wintle, A. G. (2000): Application of the single-aliquot regenerative-dose protocol to the 375 şC quartz TL signal. Radiation Measurements 32, 579-583. Prescott, J.R., Hutton, J.T. (1994): Cosmic ray contributions to dose rates for luminescence and ESR dating: large depths and long-term time variations. Radiation Measurements 23, 497-500. Roberts, H., Wintle, A. G. (2001): Equvalent dose determination for polymineralic fine-grains using the SAR protocol: apllication to a Holocene sequence of the Chinese Loess Plateau. Quaternary Science Reviews, 20, 859-863. Stokes, S., Hetzel, R., Bailey, R. M., Mingxin, T. (2003): Combined IRSL-OSL single aliquot regeneration (SAR) equivalent dose (De) estimates fom source proximal Chinese loess. Quaternary Science Reviews, 22, 975-983.
|
1. ábra: A zárt sugárforrással, fényforrások-kal, fotonsokszorozóval és melegítő egy-séggel felszerelt RISOE kormeghatározó berendezés.
2. ábra: A műszer nyitott állapotban.
3. ábra: A műszerben forgó tárcsa, illetve a mintát hordozó 1 cm átmérőjű acél korongok.
4. ábra: A laboratóriumban alkalmazott fényforrások spektruma.
5. ábra: A SAR mérési protokoll sematikus modellje. A regenerációs dózisok nagy-ságát úgy kell megválasztani, hogy lehetőleg közrefogják a paleodózis értékét. Utóbbit előzetes tesztek segítségével lehet becsülni.
6. ábra: A laboratóriumi dózisok és az általuk generált lumineszcens fénymenn-nyiségek összefüggése alapján az egyen-érték dózis számítható.
|
||||||||||||||||||||||||
|
SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM - TERMÉSZETI FÖLDRAJZI ÉS GEOINFORMATIKAI TANSZÉK
|
||||||||||||||||||||||||||
)
)
)
)
)
)
