Published February 20, 2019 | Version v1
Publication Open

Electrical and optical properties of Makrofol DE 1-1 polymeric films induced by gamma irradiation

Creators

  • 1. Menoufia University

Description

A set of Makrofol DE 1-1 polymeric samples was irradiated to different gamma doses. The dielectric response of irradiated polymers was investigated at a wide range of frequencies at room temperature. The modification induced in optical properties include the optical band gap (Eoptical), number of carbon per cluster (M), number of carbon per length (N), and refractive index (n) for irradiated samples were studied as well. The dielectric constant (έ), dielectric loss factor (ε˝), loss tangent (tanδ), the ac electrical conductivity (σac), and impedance (Z) were measured in the frequency range from (100) Hz to (100) MHz. The optical band gap energy and its corresponding parameters for the samples were evaluated using ineffective thickness method (ITM). Gamma-ray irradiation had a considerable effect on the optical band gap energy for Makrofol DE 1-1 polymer detector film, which decreases from 4.20 to 3.96 eV and 4.35 to 4.16 eV for indirect and direct allowed transitions in ITM method, respectively, while it decreases from 4.40 to 4.20 eV in DITM method as a result of γ-ray dose increases. (n) of all studied samples is considerably high. (N) and (M) for the direct transition are lower than that for the indirect transition and their values increase with increasing gamma dose. The results reveal that Makrofol DE1-1 polymer can be used as gamma dosimeter. Furthermore, Makrofol DE1-1 has much greater resistance to radiation damage; the attained results suggested strongly the applicability of Makrofol DE1-1 polymer to be used in medical products applications and suitable for optoelectronic and photoelectric devices.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تشعيع مجموعة من عينات البوليمر Makrofol DE 1-1 بجرعات جاما مختلفة. تم التحقيق في الاستجابة العازلة للبوليمرات المشعة على نطاق واسع من الترددات في درجة حرارة الغرفة. يشمل التعديل المستحث في الخصائص البصرية فجوة النطاق البصري (Eoptical)، وعدد الكربون لكل مجموعة (M)، وعدد الكربون لكل طول (N)، ومؤشر الانكسار (n) للعينات المشعة أيضًا. تم قياس ثابت العزل الكهربائي (έ) وعامل فقدان العزل الكهربائي (ε Ω) ومماس الفقد (tanδ) والموصلية الكهربائية للتيار المتردد (σac) والمعاوقة (Z) في نطاق التردد من (100) هرتز إلى (100) ميجاهرتز. تم تقييم طاقة فجوة النطاق البصري والمعلمات المقابلة لها للعينات باستخدام طريقة السمك غير الفعالة (ITM). كان لتشعيع أشعة غاما تأثير كبير على طاقة فجوة النطاق البصري لفيلم كاشف البوليمر Makrofol DE 1-1، والذي ينخفض من 4.20 إلى 3.96 إلكترون فولت ومن 4.35 إلى 4.16 إلكترون فولت للتحولات غير المباشرة والمباشرة المسموح بها في طريقة ITM، على التوالي، بينما ينخفض من 4.40 إلى 4.20 إلكترون فولت في طريقة DITM نتيجة لزيادة جرعة أشعة γ. (n) من جميع العينات التي تمت دراستها مرتفعة بشكل كبير. (N) و (M) للانتقال المباشر أقل من الانتقال غير المباشر وتزداد قيمهما مع زيادة جرعة جاما. تكشف النتائج أنه يمكن استخدام بوليمر Makrofol DE1 -1 كمقياس جرعات جاما. علاوة على ذلك، يتمتع Makrofol DE1 -1 بمقاومة أكبر بكثير للتلف الإشعاعي ؛ أشارت النتائج التي تم تحقيقها بقوة إلى إمكانية تطبيق بوليمر Makrofol DE1 -1 لاستخدامه في تطبيقات المنتجات الطبية ومناسب للأجهزة الإلكترونية الضوئية والكهروضوئية.

Translated Description (French)

Un ensemble d'échantillons polymères Makrofol DE 1-1 a été irradié à différentes doses gamma. La réponse diélectrique des polymères irradiés a été étudiée à une large gamme de fréquences à température ambiante. Les modifications induites dans les propriétés optiques comprennent la bande interdite optique (optique), le nombre de carbone par amas (M), le nombre de carbone par longueur (N) et l'indice de réfraction (n) pour les échantillons irradiés ont également été étudiés. La constante diélectrique (έ), le facteur de perte diélectrique (ε˝), la tangente de perte (tanδ), la conductivité électrique en courant alternatif (σac) et l'impédance (Z) ont été mesurés dans la plage de fréquences de (100) Hz à (100) MHz. L'énergie de la bande interdite optique et ses paramètres correspondants pour les échantillons ont été évalués en utilisant une méthode d'épaisseur inefficace (ITM). L'irradiation par rayons gamma a eu un effet considérable sur l'énergie de la bande interdite optique pour le film détecteur polymère Makrofol DE 1-1, qui diminue de 4,20 à 3,96 eV et de 4,35 à 4,16 eV pour les transitions permises indirectes et directes dans la méthode ITM, respectivement, alors qu'elle diminue de 4,40 à 4,20 eV dans la méthode DITM en raison des augmentations de la dose de rayons γ. (n) de tous les échantillons étudiés est considérablement élevé. (N) et (M) pour la transition directe sont inférieurs à ceux pour la transition indirecte et leurs valeurs augmentent avec l'augmentation de la dose gamma. Les résultats révèlent que le polymère Makrofol de1-1 peut être utilisé comme dosimètre gamma. En outre, Makrofol de1-1 a une résistance beaucoup plus grande aux dommages causés par les rayonnements ; les résultats obtenus suggèrent fortement l'applicabilité du polymère Makrofol de1-1 à utiliser dans les applications de produits médicaux et adapté aux dispositifs optoélectroniques et photoélectriques.

Translated Description (Spanish)

Se irradió un conjunto de muestras poliméricas de Makrofol DE 1-1 a diferentes dosis gamma. La respuesta dieléctrica de los polímeros irradiados se investigó en un amplio rango de frecuencias a temperatura ambiente. La modificación inducida en las propiedades ópticas incluye la brecha de banda óptica (Eoptical), el número de carbono por clúster (M), el número de carbono por longitud (N) y el índice de refracción (n) para las muestras irradiadas. La constante dieléctrica (έ), el factor de pérdida dieléctrica (ε˝), la tangente de pérdida (tanδ), la conductividad eléctrica de CA (σac) y la impedancia (Z) se midieron en el rango de frecuencia de (100) Hz a (100) MHz. La energía de banda prohibida óptica y sus parámetros correspondientes para las muestras se evaluaron utilizando el método de espesor ineficaz (ITM). La irradiación de rayos gamma tuvo un efecto considerable en la energía de banda prohibida óptica para la película detectora de polímero Makrofol DE 1-1, que disminuye de 4,20 a 3,96 eV y de 4,35 a 4,16 eV para las transiciones permitidas indirectas y directas en el método ITM, respectivamente, mientras que disminuye de 4,40 a 4,20 eV en el método DITM como resultado del aumento de la dosis de rayos γ. (n) de todas las muestras estudiadas es considerablemente alta. (N) y (M) para la transición directa son menores que para la transición indirecta y sus valores aumentan con el aumento de la dosis gamma. Los resultados revelan que el polímero Makrofol DE1-1 se puede utilizar como dosímetro gamma. Además, Makrofol DE1-1 tiene una resistencia mucho mayor al daño por radiación; los resultados obtenidos sugirieron fuertemente la aplicabilidad del polímero Makrofol DE1-1 para ser utilizado en aplicaciones de productos médicos y adecuado para dispositivos optoelectrónicos y fotoeléctricos.

Files

s42269-019-0071-4.pdf

Files (1.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d7a67c82bf9ef40c3d39fc60cd8f8884
1.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الخصائص الكهربائية والبصرية للأغشية البوليمرية Makrofol DE 1-1 الناجمة عن إشعاع جاما
Translated title (French)
Propriétés électriques et optiques des films polymères Makrofol DE 1-1 induits par irradiation gamma
Translated title (Spanish)
Propiedades eléctricas y ópticas de las películas poliméricas Makrofol DE 1-1 inducidas por irradiación gamma

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2924075737
DOI
10.1186/s42269-019-0071-4

Is supplement to
https://openalex.org/W4390098279 (Other)
https://openalex.org/W2544775432 (Other)
https://openalex.org/W2420289869 (Other)
https://openalex.org/W2371118345 (Other)
https://openalex.org/W2184626740 (Other)
https://openalex.org/W2142014633 (Other)
https://openalex.org/W2055755449 (Other)
https://openalex.org/W2053622725 (Other)
https://openalex.org/W2041538705 (Other)
https://openalex.org/W2021071487 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1556177135
  • https://openalex.org/W1966293362
  • https://openalex.org/W1971277911
  • https://openalex.org/W1971839706
  • https://openalex.org/W1973916923
  • https://openalex.org/W1974408501
  • https://openalex.org/W1980930033
  • https://openalex.org/W1986797000
  • https://openalex.org/W1988235800
  • https://openalex.org/W1988476653
  • https://openalex.org/W1991179459
  • https://openalex.org/W1994200498
  • https://openalex.org/W1998826758
  • https://openalex.org/W2001543658
  • https://openalex.org/W2001946834
  • https://openalex.org/W2008318275
  • https://openalex.org/W2008554530
  • https://openalex.org/W2014873503
  • https://openalex.org/W2021039854
  • https://openalex.org/W2033958411
  • https://openalex.org/W2053502016
  • https://openalex.org/W2060626837
  • https://openalex.org/W2062417998
  • https://openalex.org/W2081685304
  • https://openalex.org/W2091610243
  • https://openalex.org/W2092938584
  • https://openalex.org/W2238879142
  • https://openalex.org/W2530852618
  • https://openalex.org/W2605030359
  • https://openalex.org/W2636596587
  • https://openalex.org/W2766508670
  • https://openalex.org/W2766741918
  • https://openalex.org/W2783139469
  • https://openalex.org/W2803177788
  • https://openalex.org/W2804437604
  • https://openalex.org/W378256193