MÉTODOS NUMÉRICOS PARA ANÁLISIS DE PROCESOS DE IRRADIACIÓN Y ESTIMULACIÓN ÓPTICA (OSL) EN MATERIALES CRISTALINOS

La luminiscencia ópticamente estimulada (Optical Stimulated Luminescence, OSL) es una técnica que se utiliza para determinar la edad de minerales y cerámicas, así como para medir dosis de radiación en diferentes campos, desde la arqueología hasta la medicina. Los métodos numéricos para el análisis y la simulación de procesos de OSL son una herramienta útil que nos permite comprender y predecir el comportamiento de los materiales luminiscentes en condiciones específicas, como la estimulación óptica, la temperatura, la irradiación y la iluminación. Para realizar una descripción realista de la respuesta de estos materiales a estímulos externos, se implementa un conjunto de condiciones físicas en un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias que no tienen solución analítica. A partir de aquí, el problema se puede abordar desde dos puntos de vista: i) Aplicar métodos numéricos para resolver el sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias que nos dé el valor de la concentración de carga en cualquier instante. ii) Aplicando simplificaciones asociadas a la capacidad de atrapamiento de las trampas de electrones libres en relación con la probabilidad de recombinación de estos con huecos, lo que permitirá reducir la complejidad de estos sistemas de ecuaciones diferenciales y obtener expresiones analíticas asociadas a dichas cinéticas de atrapamiento, definidas como cinéticas de primer orden (First-Order Kinetics - FOK, por sus siglas en inglés) o cinéticas de orden general (General-Order Kinetics - GOK). Se definirá un conjunto de modelos matemáticos que se podrán implementar en métodos numéricos de ajuste de curvas experimentales por deconvolución. Se presenta un trabajo teórico, con un alto grado de desarrollo de software y una gran carga computacional, cuyos resultados tienen un doble objetivo: por un lado, profundizar en el conocimiento de los procesos que ocurren dentro del material y que provocan su respuesta. El segundo objetivo es desarrollar herramientas de validación de las expresiones analíticas y de los modelos.

PILCO QUISPE ,EDWIN JOEL