Enhancement of radiation-induced EPR signal in bioapatites
Loading...
Date
2022
Authors
Nosenko, Valentyna
Vorona, Igor
Lemishko, Serhii
Golovina, Iryna
Yukhymchuk, Volodymyr
Okulov, Serhii
Neimash, Volodymyr
Povarchuk, Vasyl
Solopan, Serhii
Belous, Anatolii
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Amplification of a dosimetric EPR signal in mineralized biological materials available in limited quantities has been demonstrated in this paper. Powders of irradiated enamel, dentin, and bone tissue were placed into silica ampoules with the outer diameter close to 1.4 mm. To amplify the signal, the dielectric insert in the form of cylinder with the outer radius 2.85 mm, the inner radius 0.75 mm, and the height 1.85 mm made of a high-κ and low-loss ceramic material BaTi4O9 + 8.5% ZnO has been used. It has been shown that maximum signal amplification (about an order of magnitude) has been achieved when the sample is completely inserted into this dielectric. It has been found that the line shape of the dosimetric signal is not distorted, if using the dielectric insert. Decomposition of the amplified EPR spectra allowed us to determine the relative contribution of two types of CO2– radicals to the dosimetric signal, which coincides with the literature data.
Продемонстровано підсилення дозиметричного сигналу ЕПР у мінералізованих біологічних матеріалах, доступних в обмеженій кількості. Порошки опроміненої емалі, дентину та кісткової тканини вміщувалися у кварцові пробірки зовнішнім діаметром 1,4 мм. Для підсилення сигналу використано діелектричну вставку у вигляді циліндра із зовнішнім радіусом 2,85 мм, внутрішнім радіусом 0,75 мм і висотою 1,85 мм, виготовлену з керамічного матеріалу BaTi4O9 + 8,5% ZnO з низькими діелектричними втратами. Показано, що максимальне підсилення сигналу (приблизно на порядок) досягається, коли зразок повністю знаходиться всередині діелектричної вставки. Виявлено, що форма лінії дозиметричного сигналу не спотворюється при використанні діелектричної вставки. Розкладання підсилених спектрів ЕПР на компоненти дозволило визначити відносний внесок двох типів радикалів CO2– у дозиметричний сигнал, що збігається з літературними даними.
Продемонстровано підсилення дозиметричного сигналу ЕПР у мінералізованих біологічних матеріалах, доступних в обмеженій кількості. Порошки опроміненої емалі, дентину та кісткової тканини вміщувалися у кварцові пробірки зовнішнім діаметром 1,4 мм. Для підсилення сигналу використано діелектричну вставку у вигляді циліндра із зовнішнім радіусом 2,85 мм, внутрішнім радіусом 0,75 мм і висотою 1,85 мм, виготовлену з керамічного матеріалу BaTi4O9 + 8,5% ZnO з низькими діелектричними втратами. Показано, що максимальне підсилення сигналу (приблизно на порядок) досягається, коли зразок повністю знаходиться всередині діелектричної вставки. Виявлено, що форма лінії дозиметричного сигналу не спотворюється при використанні діелектричної вставки. Розкладання підсилених спектрів ЕПР на компоненти дозволило визначити відносний внесок двох типів радикалів CO2– у дозиметричний сигнал, що збігається з літературними даними.
Description
Keywords
EPR, paramagnetic defect, bioapatite, dielectric insert, article, ЕПР, парамагнітний дефект, біоапатит, діелектрична вставка
Citation
Enhancement of radiation-induced EPR signal in bioapatites / V. V. Nosenko, I. P. Vorona, S. V. Lemishko, I. S. Golovina, V. O. Yukhymchuk, S. M. Okulov, V. B. Neimash, V. Yu. Povarchuk, S. O. Solopan, A. G. Belous // Semiconductor Physics, Quantum Electronics and Optoelectronics. - 2022. - Vol. 25, Issue 2. - P. 173-178. - https://doi.org/10.15407/spqeo25.02.173