열루미네센스 연대 측정법

Thermoluminescence dating
그림 1: Aitken(1985, 1998)에서 석영 입자에 적용된 3단계의 열발광(Keizars, 2008b)
그림 2: 해변 모래에 적용된 열 발광 신호의 재충전 및 배출 과정.(Aitken, 1998, Keizars, 2008a에서 수정)
그림 3: 두 개의 모래 입자 크기를 이동하는 동안 열 발광 신호가 손실되었습니다(Keizars, 2008).
그림 4: 수동적으로 모래 투입을 모니터링하는 방법(Keizars, 2003).

열발광연대측정법(TL)은 결정성 광물을 포함한 물질이 가열(용광, 세라믹스)되거나 햇빛(침전물)에 노출된 이후 경과한 시간의 누적 방사선량을 측정하여 결정한다.측정 중에 결정성 물질이 가열됨에 따라 열루미네센스 프로세스가 시작됩니다.열발광은 물질이 흡수하는 방사선량에 비례하는 약한 빛 신호를 방출합니다.이것은 발광 연대 측정의 한 종류입니다.

이 기법은 광범위하게 적용되며 객체당 US$300–700으로 비교적 저렴하다. 이상적으로는 다수의 샘플이 테스트된다.퇴적물은 현재까지 [1]더 비싸다.상대적으로 상당한 양의 샘플 재료를 파괴해야 하는데, 이는 예술작품의 경우 한계가 될 수 있습니다.매우 높은 열로 인해 다른 문제가 발생하지만 대부분의 도자기를 덮는 500°C 이상의 물체를 가열해야 합니다.그것은 종종 불에 달궈진 돌과 잘 어울린다.유실 왁스 주조에 의한 청동 조각의 점토 코어도 시험할 [2]수 있습니다.

재료마다 기술에 대한 적합성은 여러 요소에 따라 상당히 다릅니다.예를 들어 X선을 촬영하는 경우 후속 조사는 주변 토양에서 매몰 물체가 받은 방사선의 "연간 선량"과 마찬가지로 정확도에 영향을 미칠 수 있다.이는 장기간에 걸쳐 정확한 발견 지점에서 수행된 측정에 의해 평가되는 것이 이상적이다.예술작품은 대략적으로 고대 작품인지 현대 작품인지(진품인지 가짜인지)를 확인하는 것으로 충분하며, 정확한 연대를 [2]추정할 수 없더라도 가능할 수 있다.

기능

천연 결정성 물질에는 결함이 있습니다: 불순물 이온, 응력 전위, 그리고 결정 격자의 원자를 함께 고정시키는 전장의 규칙성을 방해하는 다른 현상들.이러한 결함은 결정성 물질의 전위에 국소 혹과 침하를 초래합니다.딥(이른바 "전자 트랩"이라고 함)이 있는 경우, 자유 전자를 끌어당겨 포획할 수 있다.

우주 방사선과 자연 방사능 모두에서 이온화 방사선의 플럭스는 결정 격자에 있는 원자의 전자를 자유롭게 이동할 수 있는 전도 대역으로 들뜨게 합니다.대부분의 들뜬 전자는 곧 격자 이온과 재결합하지만 일부는 갇히게 되고, 복사에너지의 일부를 갇힌 전하의 형태로 저장합니다(그림 1).

트랩의 깊이(전자로부터 전자를 해방시키는 데 필요한 에너지)에 따라 일부 트랩은 전하를 수십만 년 동안 저장할 수 있을 정도로 깊기 때문에 트랩된 전자의 저장 시간이 달라집니다.

실제 사용 중

역사적 또는 고고학적 현장에서 샘플을 테스트하는 데 있어 또 다른 중요한 기술은 열발광 테스트로 알려진 과정으로, 모든 물체는 환경으로부터 방사선을 흡수한다는 원리를 포함한다.이 과정은 품목 내에 남아 있는 원소 또는 광물 내의 전자를 방출합니다.열루미네센스 테스트는 샘플이 빛을 방출할 때까지 가열하는 것을 포함하며, 그런 다음 측정하여 제품이 마지막으로 가열된 시간을 결정합니다.

열발광 연대 측정에서는 다음과 같은 장기 트랩을 사용하여 재료의 나이를 결정합니다.조사된 결정성 물질이 다시 가열되거나 강한 빛에 노출되면 갇힌 전자는 탈출하기에 충분한 에너지가 주어집니다.격자 이온과 재결합하는 과정에서 에너지를 잃고 실험실에서 검출 가능한 광자(광양자)를 방출한다.

생성되는 빛의 양은 방출된 포획 전자의 수에 비례하며, 이는 축적된 방사선량에 비례합니다.신호(물질을 가열할 때 발생하는 빛)를 방사선량과 관련시키려면 트랩의 밀도가 매우 가변적이기 때문에 알려진 방사선량으로 물질을 보정해야 한다.

열발광 연대는 물질의 역사에서 기존의 갇힌 전자를 제거하는 가열(도자기나 용암의 경우) 또는 햇빛에 노출되는 "영점화" 현상을 전제로 한다.따라서 이 시점에서 열발광 신호는 0이 됩니다.

시간이 지남에 따라 물질 주변의 이온화 방사장이 포착된 전자를 축적시킵니다(그림 2).실험실에서는 누적 방사선량을 측정할 수 있지만, 이것만으로는 영점 발생 이후의 시간을 판단할 수 없다.

방사선량률(연간 누적 선량)을 먼저 결정해야 한다.이는 일반적으로 샘플 물질의 알파 방사능(우라늄과 토륨 함량)과 칼륨 함량(K-40은 베타와 감마 이미터)을 측정하여 이루어진다.

종종 샘플 물질의 위치에 있는 감마 방사장이 측정되거나 샘플 환경의 알파 방사능과 칼륨 함량에서 계산되어 우주선 선량이 추가된다.방사선장의 모든 성분이 결정되면 열 발광 측정의 누적 선량을 매년 누적 선량으로 나누어 영점화 이벤트 이후의 연수를 구한다.

방사성 탄소 연대 측정과의 관계

열발광 연대 측정법은 퇴적물처럼 방사성 탄소 연대 측정이 불가능한 물질에 사용됩니다.그것은 오래된 도자기의 인증에 널리 쓰이고 있으며, 마지막 소성일을 대략적으로 알 수 있다.이것의 예는 2005년 Link and Bartoll에서 볼 수 있다.

열루미네센스 연대는 Keizars, et al., 2008(그림 3)에 의해 수동적 모래 이동 분석 도구로 사용하기 위해 수정되었으며, 미세한 모래를 사용하는 굶주린 해변의 부적절한 보충으로 인한 직접적인 결과를 보여주고, 모래 보충을 폴리싱하고 하천 또는 기타 모래를 관찰하는 수동적 방법을 제공한다.(그림 4) 입력(그림 4).

통상적인 TL 연대 측정 중 UV 필터로 측정한 전형적인 석영 TL 곡선.

다른 발광 연대 측정법과의 관계

광학 자극 발광 연대 측정은 가열 대신 강렬한 빛에 노출되는 관련 측정 방법입니다.샘플 재료는 매우 밝은 녹색 또는 파란색(석영용) 또는 적외선(칼륨 장석용) 광원으로 조명됩니다.시료에서 방출되는 자외선을 검출하여 측정한다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ TL(Thermoluminesence) 날짜 호주 Wollong 대학교 Wayback Machine 2015-04-02; Daybreak Corporation, FAQ; Oxford University Archived 2015-04-02; Oxford Authentication, 유형에 따라 가격이 다릅니다.
  2. ^ a b "예술물체의 열발광연대", Daybreak Corporation, V.J. Bortolot; "TL의 한계", Michel Brent, 고고학 매거진, 제54권, 제1호, 2001년 1~2월

옥스퍼드 인증:Home - TL Testing Authentication 'Oxford Authentication® Ltd'는 TL(Thermoluminesence)의 과학적 기법을 이용하여 세라믹 고물을 인증합니다.TL 검사는 진짜와 가짜 고물을 구별할 수 있는 고고학적 물품의 연대 측정 방법입니다.'도입 사례의 일부를 이쪽에서 보실 수 있습니다.https://www.oxfordauthentication.com/case-studies/

참고 문헌 및 참고 문헌

  • GlobalNet.co.uk, 4차 TL 조사 - 열발광일 측정 가이드
  • Aitken, M.J., Thermoluminesence Dating, Academic Press, London(1985년) – 현장 소개용 표준 텍스트.꽤 완전하고 기술적이지만, 잘 쓰여지고 잘 정리되어 있습니다.제2판이 있습니다.
  • Aitken, M.J., Oxford University Press(1998년) – 이 분야에 대한 좋은 소개.
  • Keizars, K.Z. 2003. NRTL은 세인트루이스 해안을 따라 모래 운송을 분석하는 방법이다.플로리다 주, 조셉 반도GAC/MAC 2003프레젠테이션:캐나다 온타리오주 세인트캐서린스 브록 대학교
  • JCRonline.org, © Eizars, Z., Forrest, B., Link, W.J. 2008.세인트루이스 해안의 모래 수송 분석 방법으로서의 자연 잔류 열발광플로리다 주, 조셉 반도연안연구저널, 24: 500~507.
  • 케이저스, Z. 2008b.NRTL 동향은 세인트루이스의 모래에서 관찰되었다.플로리다 주, 조셉 반도퀸즈 대학교.프레젠테이션:캐나다 온타리오 킹스턴 퀸스 대학교
  • Liritzis, I., 2011.발광에 의한 표면 연대 측정:개요지오크로노메트리아, 38(3): 292~302.
  • 모트록, AJ, 프라이스, D, 가디너, G.퀸즐랜드 셀윈 산맥에 있는 두 원주민 동굴 보호소의 발견과 예비 열발광 연대 측정[온라인]호주 고고학, 제9호, 1979년 11월: 82-86.제공 상황: <[1]> ISSN0312-2417.[2004년 2월 15일 인용]
  • Antiquity.ac.uk, Link, W. J., Bartoll, J. 2005.페루 사막의 기하학적 나스카 선과 연대 측정.고대, 79: 390~401.
  • 술라시, H.S., Andrade, M.B., Ayta, W.E.F., Frade, M., Sastry, M.D. 및 와타나베, S. (2004)열발광과 EPR 기술에 의한 브라질 어류 화석 연대 측정 조사.물리연구 섹션 B: 재료 및 원자와의 빔 상호작용, 213, 756–760.doi:10.1016/S0168-583X(03)01698-7[permanent dead link]

외부 링크