Principe de la Thermoluminescence
La thermoluminescence est la propriété qu'ont certains matériaux d'émettre de la lumière lorsqu'on les chauffe, à condition qu'ils aient été au préalable soumis à une irradiation naturelle ou artificielle. Ce phénomène se produit uniquement sur des matériaux isolants ou à large gap. Cette technique est principalement utilisée pour la dosimétrie et la datation; elle est aussi un puissant outil de caractérisation des défauts ponctuels dans les matériaux non conducteurs.
La TL s'effectue en 3 étapes :
- Le matériau est irradié à température constante excitant des paires électron-trou. Les paires se relaxent en allant peupler les niveaux d'énergie situés dans la bande interdite. Ces niveaux correspondent aux défauts ou impuretés du matériau.
- Au terme de l’irradiation, un « temps de repos » est observé afin de déplacer l’échantillon du dispositif d’irradiation au dispositif de lecture TL. Cette seconde phase est elle aussi isotherme.
- Lecture TL : on chauffe l'échantillon depuis la température d'irradiation. L'énergie thermique apportée libère les porteurs piégés qui peuvent soit se repiéger soit se recombiner. Si la recombinaison est radiative, un photon est émis et détecté : c'est La Thermoluminescence