Thermolumineszenz-Datierung

Thermolumineszenz (TL) Datierung ist der Entschluss, mittels des Messens der angesammelten Strahlendosis, der Zeit hat vergangen seitdem materiell, kristallene Minerale enthaltend, wurde entweder (Lava, Keramik) geheizt oder zum Sonnenlicht (Bodensätze) ausgestellt. Da das Material während Maße geheizt wird, wird Thermolumineszenz, ein schwaches leichtes Signal, ausgestrahlt, zur vom Material gefesselten Strahlendosis proportional.

Natürliche kristallene Materialien enthalten Schönheitsfehler: Unreinheitsionen, Betonungsverlagerungen und andere Phänomene, die die Regelmäßigkeit des elektrischen Feldes stören, das die Atome im kristallenen Gitter zusammen hält. Das führt zu lokalen Buckeln und taucht in seinem elektrischen Potenzial ein. Wo es ein kurzes Bad gibt (eine so genannte "Elektronfalle"), kann ein freies Elektron angezogen und gefangen werden. Der Fluss der in Ionen zerfallenden Radiation - sowohl von der Höhenstrahlung als auch von der natürlichen Radioaktivität - erregt Elektronen von Atomen im Kristallgitter ins Leitungsband, wohin sie sich frei bewegen können. Die meisten aufgeregten Elektronen werden sich bald mit Gitter-Ionen wiederverbinden, aber einige werden gefangen, einen Teil der Energie der Radiation in der Form der gefangenen elektrischen Anklage (Abbildung 1) versorgend. Abhängig von der Tiefe der Fallen (die Energie, die erforderlich ist, ein Elektron von ihnen zu befreien), wird sich die Lagerungszeit von gefangenen Elektronen ändern - einige Fallen sind genug tief, um Anklage für Hunderttausende von Jahren zu versorgen.

In der Thermolumineszenz-Datierung werden diese langfristigen Fallen verwendet, um das Alter von Materialien zu bestimmen: Wenn bestrahlt, wird kristallenes Material wieder geheizt oder zum starken Licht ausgestellt, die gefangenen Elektronen werden genügend Energie gegeben zu flüchten. Im Prozess des Wiederkombinierens mit einem Gitter-Ion verlieren sie Energie und strahlen Fotonen (leichte Quanten), feststellbar im Laboratorium aus. Der Betrag des erzeugten Lichtes ist zur Zahl von gefangenen Elektronen proportional, die befreit worden sind, der der Reihe nach zur angesammelten Strahlendosis proportional ist. Um das Signal zu verbinden (das erzeugte Thermolumineszenz-Licht, wenn das Material geheizt wird) zur Strahlendosis, die es verursacht hat, ist es notwendig, das Material mit bekannten Dosen der Radiation zu kalibrieren, da die Dichte von Fallen hoch variabel ist.

Thermolumineszenz, die datiert, setzt ein "zeroing" Ereignis in der Geschichte des Materials voraus, entweder (im Fall von Töpferwaren oder Lava) oder Aussetzung vom Sonnenlicht heizend (im Fall von Bodensätzen), der umzieht, hat das Vorherexistieren Elektronen gefangen. Deshalb an diesem Punkt ist das Thermolumineszenz-Signal Null. Als Zeit weitergeht, veranlasst das Feld der ionisierenden Strahlung um das Material die gefangenen Elektronen (Abbildung 2) anzuwachsen. Im Laboratorium kann die angesammelte Strahlendosis gemessen werden, aber das ist allein ungenügend, um die Zeit seit dem zeroing Ereignis zu bestimmen. Die Strahlendosis-Rate - die Dosis, die pro Jahr angesammelt ist - muss zuerst bestimmt werden. Das wird durch das Maß der Alpha-Radioaktivität allgemein getan (das Uran, und Thorium-Inhalt) und der Kalium-Inhalt (ist K-40 ein Beta und Gammaemitter) des Beispielmaterials. Häufig wird das Gammastrahlungsfeld an der Position des Beispielmaterials gemessen, oder es kann von der Alpha-Radioaktivität und dem Kalium-Inhalt der Beispielumgebung berechnet werden, und die kosmische Strahl-Dosis wird darin hinzugefügt. Sobald alle Bestandteile des Strahlenfeldes bestimmt werden, wird die angesammelte Dosis von den Thermolumineszenz-Maßen durch die Dosis geteilt, die jedes Jahr anwächst, um die Jahre seit dem zeroing Ereignis zu erhalten.

Thermolumineszenz, die datiert, wird für das Material verwendet, wo Radiocarbon-Datierung wie Bodensätze nicht verfügbar ist. Sein Gebrauch ist jetzt in der Beglaubigung von alten keramischen Waren üblich, für die sie das ungefähre Datum der letzten Zündung gibt. Ein Beispiel davon kann in Rink und Bartoll, 2005 gesehen werden. Thermolumineszenz, die datiert, wurde für den Gebrauch als ein passives Sand-Wanderungsanalyse-Werkzeug von Keizars modifiziert, u. a., 2008 (Abbildung 3), die direkten Folgen demonstrierend, die sich aus dem unpassenden Nachfüllen des Verhungerns von Stränden mit feinen Sanden ergeben, sowie eine passive Methode zur Verfügung stellen, Sand-Nachfüllen zu überwachen und anderen oder Flusssand zu beobachten, gibt entlang Uferlinien (Abbildung 4) ein.

Optische Datierung ist eine zusammenhängende Maß-Methode, die Heizung durch die Aussetzung vom intensiven Licht ersetzt. Das Beispielmaterial wird mit einer sehr hellen Quelle des Infrarotlichtes (für Feldspaten) oder grünen oder blauen Lichtes (für Quarz) illuminiert. Ultraviolettes durch die Probe ausgestrahltes Licht wird für das Maß entdeckt.

Siehe auch

  • Geochronology
  • Thermolumineszenz
  • Thermoluminescent dosimeter
  • Rehydroxylation, der miteinander geht
  • GlobalNet.co.uk, Überblicke von Quaternary TL - Handbuch zum Thermolumineszenz-Datum-Maß
  • Aitken, M.J. Thermolumineszenz-Datierung, Akademische Presse, London (1985) - Standardtext für die Einführung ins Feld. Ziemlich abgeschlossen und ziemlich technisch, aber gut schriftlich und gut organisiert. Es gibt eine zweite Ausgabe.
  • Aitken, M.J. Einführung in die Optische Datierung, Presse der Universität Oxford (1998) - Gute Einführung ins Feld.
  • Keizars, K.Z. 2003. NRTL als eine Methode der Analyse von Sand transportieren entlang der Küste der Halbinsel von St. Joseph, Florida. GAC/MAC 2003. Präsentation: Brock University, St. Catharines, Ontario, Kanada.
  • JCRonline.org, Ķeizars, Z., Forrest, B., Eisbahn, W.J. 2008. Natürliche Restliche Thermolumineszenz als eine Methode der Analyse des Sand-Transports entlang der Küste der Halbinsel von St. Joseph, Florida. Zeitschrift der Küstenforschung, 24: 500-507.
  • Keizars, Z. 2008b. NRTL Tendenzen, die in den Sanden der Halbinsel von St. Joseph, Florida beobachtet sind. Die Universität der Königin. Präsentation: Die Universität der Königin, Kingston, Ontario, Kanada.
  • Antiquity.ac.uk, Eisbahn, W. J., Bartoll, J. 2005. Die Datierung auf die geometrischen Linien von Nasca in der peruanischen Wüste. Altertümlichkeit, 79: 390-401.

Oswego, New York / Spanne-Schleife
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