Abstract
The exemplary structural versatility and permanent porosity of Metal–Organic Frameworks (MOFs) and their consequent potential for breakthroughs in diverse applications have caused these hybrid materials to become the focus of vigorous investigation. These properties also hold significance for applications beyond those traditionally envisioned for microporous materials, such as radiation detection and other luminescence-based sensing applications. In this contribution we demonstrate that luminescence induced by ionizing radiation (also known as scintillation) is common in appropriately designed MOFs and describe how this property can be harnessed to generate novel materials useful for detecting radiation. Through a diverse selection of MOFs, we explore the structural properties of MOFs that give rise to scintillation and photoluminescence in these materials. These results enable us to define a new structure-based hierarchical system for understanding luminescent properties in MOFs. Finally, we describe some performance metrics for MOF-based scintillation counters, such as luminosity and resistance to radiation damage, and discuss how these materials relate to the current state of the art in scintillation counters
چکیده
نمونه ای از تطبیق پذیری ساختاری و تخلخل دائمی چارچوب فلز آلی ( MOF ها ) و پتانسیل منتج از آنها برای پیشرفت در کاربردهای متنوع باعث شده است این مواد هیبریدی به مرکز توجه تحقیقات توانمندی تبدیل شوند. این خواص همچنین برای برنامه های کاربردی فراتر از آنچه که به طور سنتی برای مواد متخلخل پیش بینی می شود اهمیت دارد، مانند تابش شناسایی و دیگر برنامه های سنجش مبتنی بر لومینسانس. در این مقاله ما نشان می دهیم که لومینسانس ناشی از پرتوهای یونیزه شده (همچنین به عنوان جرقه زنی شناخته شده است) در MOF های طراحی شده شایع است و توصیف می کند که چگونه این خاصیت را می توان به منظور تولید مواد جدید که برای تشخیص تابش مفید است مهار نمود. از طریق انتخاب متنوع MOFها، ما خواص ساختاری MOFها را که موجب درخشش و فوتولومینسانس در این مواد می شود بررسی می کنیم. این نتایج ما را قادر به تعریف یک سیستم سلسله مراتبی جدید مبتنی بر ساختار برای درک خواص لومینسانس در MOF ها می سازد. در نهایت، ما برخی از معیارهای عملکردی برای شمارنده جرقه زن بر پایه MOF-، مانند توصیف درخشندگی و مقاومت در برابر آسیب تشعشع، و در این که چگونه این مواد مربوط به حالت جریان در شمارنده جرقه زن است بحث میکنیم.
1-مقدمه
تشخیص سریع و شناسایی تابش یونیزه شده1 (ذرات باردار اتمی یا زیر اتمی و پرتو بدون بار مانند اشعه X، اشعه گاما و نوترونها) یک مشکل مهم علمی است و مواد نقش کلیدی در توسعه آشکارسازهای ذرات نسل بعدی مورد نیاز برای ادامه پیشرفت در تصویربرداری پزشکی، فیزیک ذرات پر انرژی، فیزیک نجومی، رادیوگرافی، و عدم گسترش هسته ای ایفا می کنند...