Елемент оптичного зв’язку для сцинтиляційних детекторів

Изобретение относится к сцинтилляционным детектирующим устройствам. Сущность: элемент оптической связи, содержащий полиоргэнополиоксановый каучук, платиносодержащий катализатор в виде платиноклористоводородной кислоты, отвердитель из гидридсилоксзнового олигомера, дополнительно содержит разветвленный силоксановый олигомер, а а качестве каучука использован полидиметилсилоксан с концевыми тривинилсилоксигруппами содержащий платину 2 4 107—3 910"° мае % на 1 мае % каучука, при следующем соотношении компонентов мае % каучук 72-78 разветвленный силоксановый олигомер 16-18 гидридсилоксановый олигомер 6-1Л 2 табл. ел при следующем соотношении компонентов, мае %• Каучук 100 Отвердитель 4 Недостатком данного технического решения является низкая устойчивость сцинтилляционных характеристик детектора при воздействии повышенных механических и климатических нагрузок из-за низкой механической прочности материала элемента оптической связи и его пониженной термической стабильностью в системе детектора с ограниченным доступом воздуха Без удаления летучих продуктов образовавшихся в результате отверждения и доотьерждения композиции, происходит деструкция материала элемента оптической связи, приводящая к ухудшению оптических характеристик (снижению коэффициента светопропускэ с о 1769169 ния) и потери резинкой прочности, твердости, эластичности, повышению остаточной деформации. Наиболее близким является сцинтилляционный детектор, у которого элемент оптической связи выполнен из композиции на основе полиорганосилоксанового каучука с метилеинилсилоксзновыми звеньями, общей формулы 10 15 содержащего комплексное соединение плагины в йиде платинохлористо водородной кислоты и огаердитв'ы, содержащего гидридсилоксановые звенья, при следующем соотношении компонентов, мае %; Отвердитель _ 1,4-1,6 Каучук Остальное Недостатком данного техническое решения является низкая устойчивость сцин- 25 гилляционных характеристик детектора при воздейст&ии повышенных механических и климатических нагрузок из-за низкой механической прочности материала элемента оптической связи По этой причине проис- 30 ходит его разрушение, что приводит к образованию сколов гпещин в сцинтилляторе \л ухудшению сцинтилляционных характеристик детектора. Целью изобретения является повыше- 35 ние устойчивости сцинтилляционных характеристик детекторов при воздействии повышенных механических и климатических нагрузок. Указанная цель достигается тем, что 40 элемент оптической связи, содержащий по'лиорганосилоксановый каучук с винильными груп нами, платин осо держащий катализатор в виде лл'атинохлориетоводородчой кислоты, ствердитесь из гидридсилоксанового олигомера согласно изобретению, дополнительно содержит разветвленный силоксановый олигомер, а в качестве каучука использован полдиметилсилоксан с концевыми тривинилсилоксиг - 50 руппэми при следующем соотношении компонентов, мас.%. Каучук 72~78 Разветвленный силоксановый слигомер 16-18 Гидридсилоксановый олигомер 6-10 Платиносодержзщии катализатор 2,4 10"'-3,9 10"6 Применение снеси полидиметилсилоксансвого каучука с концевыми тривинмлси локсигруппами и разветвленного силоксанового олигомера в качества полимерной основы элемента оптической связи позволяет значительно повысить его механическую прочность, адгезионные и когезионные свойства. Указанное соотношение разветвленного силоксанового олигомера является оптимальным для элемента оптической связи. Увеличение содержания разветвленного силоксанового олигомера более 18 мас.% приводит к удорожанию материала без достижения положительного эффекта. Уменьшение содержания разветвленного сипоксановою олиюмера менее 16 мас.% приводит к снижению механической прочности, ухудшению когезионных свойств. Применение з качестве отвердителя гидридсилоксанового олигомера позволяет повысить устойчивость сцинтилляционных характеристик детектора при воздействии механических и климатических нагрузок, за счет исключения при вулканизации элемента опт;/ческой связи летучих продуктов. Указанное соотношение гидридсилоксаиового отвердителя является оптимальным. Уменьшение содержания его менее 6 мас.% приводит к ухудшению физико-механических характеристик материала элемента оптической связи, к снижению его механической прочности. Увеличение содержания гидридсилоксанового олигомера более 10 мас.% приводит к снижению эластичности и ухудшению адгезионных свойств элемента оптической связи. Указанное соотношение платиносодержащего катализатора обеспечивает оптимальные технологические характеристики. Увеличение содержания катализатора болееЗ,9 10 6 °мас.% снижает время жизнеспокомпозиции. Уменьшение собности катализатора менее 2,4 10 содержания мас.% приводит к замедлению процесса вулканизации и к усложнению технологического процесса изготовления элемента оптической связи, так как требует высоких температур более 150°С. В таблице 1 приведены результаты испытаний сцинтилляционных детекторов на основе поликристаллов Mal(TE) размерами диаметроом 18 х 160 мм, изготовленных с элементом оптической связи, выполненным из полиорганосилоксанового каучука, разветвленного силоксанового олигомера плати носодержа ще го катализатора, гидридсилоксанового олигомера при различном соотношении компонентов. В таблице 2 представлены результаты испьпаиий сцинтилляционных детекторов г 1769169 на основе поликристаллов Nal(TE) размерами диаметром 18 х 160 мм, изготовленные в соответствии с предлагаемым изобретением и прототипом Была изготовлена партия детекторов в 5 количестве 4 шт В качестве элемента оптической связи использовалась композиция на основе полидиметилсилоксанового каучука с концевыми тривинилсилоксигруппами, содержащего 2,0 10 мас.% Pt на 1 10 мае % каучука общей формулы lCH2=CH)3Si~[OSi(CH3)2ln~ ~OSi(CH=CH2)3. где п=700; разветвленного силоксанового 15 олигомера, общей формулы [СНг=СН(СНз)2 SiO1/2] m [S1O2] n[ Si ( С Н З ) З О 1 / 2 ] , где m = 2, n = 21, q=5; гидридсилоксанового олигомера, общей формулы fCH3)3[HSi(C2H5O)n [Sl(CH3)2O]m 20 Ч гдеп = 0 5, m = 0 5, с содержанием активного водорода 1,0 мае % при следующем соотношении компонентов, мае % Каучук 75 25 Разветвленный силоксановый олигомер 17 Гидридсилоксановый олигомер 8 Изготовленные детекторы подвергались испытаниям 30 - климатическим ~ воздействию температуры -50°С в течение 2-х ч и температуры +160°С в течение 2-х ч, - механическим - воздействию многократных ударов с ускорением 15 д, общее 35 количество ударов 600, вибрации в диапазоне частот от 10 до 2000 Гц с ускорением 20 д, в течение 4, 5 г, воздействию одиночных ударов с ускорением 200 g 40 Результаты испытаний сцинтилляционных детекторов на основе поликристаллов Nal(TE) размерами диаметром 18 х 160 мм даны в табл 2 6 В табл 2 представлены результаты испытаний сцинтилляционных детекторов Как видно из табл 2 все детекторы изготовленные в соответствие с предлагаемым техническим решением, выдержали испытания. Внешний вид и сцинтилляционные характеристики детекторов практически не изменились У двух детекторов, изготовленных в соответствие с прототипом после испытаний образовались дефекты оптической связи, в результате чего, световой выход у одного детектора ухудшился на 25%, а энергетическое разрешение на 12%, а у другого световой выход ухудшился на 15%, а энергетическое разрешение на 8% Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом позволяет повысить устойчивость сцинтилляционных х а р а к т е р и с т и к детекторов при воздействии повышенных механических и климатических нагрузок Формула изобретения Элемент оптической связи для сцинтилляционных детекторов, содержащий полиорганосилоксановый каучук с винильными группами и платиносодержащий катализатор, отвердитель из гидридсилоксаьового олигомера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости сцинтилляционных характеристик детектора при воздействии повышенных механических и климатических нагрузок, он дополнительно содержит разветвленный силоксановый олигомер, а в качестве каучука использован полидиметилсилоксан с концевыми тривинилсилоксигруппами, содержащий платину 2,4 10~ 7 -3,9 10~6 мас.% на 1 мас%, каучука, при следующем соотношении компонентов, мас,%; Полидиметилсилоксан 72-78 Разветвленный силоксановый олигомер 16-18 Гидридсилоксзновыи олигомер - 6-10 1769169 Пример Состав К детек мас.% Эмергетиueckoe разрушение, ход УЕСВ После испытаний СветоВЫХОд С УЕСЭ Каучук, содержащий 4,5-10 « a c t РЕ на 1 н з с . ї каучука 79.5 12,2 Энергетическое разрушение, R,J ЛефекТ в 1,6 элементе оптической связи Разветвленный силокса 1.8 10,9 Каучук, содержащий 3,9 1 0 ' ' н а с Д F t на нас % каучука 78 2.2 10, 2 Разветвленным силоксановьй олигомер 16 2,0 ю.3 НОВИЙ ОЛИГОНСр 5,5 1.5 12,1 Без изм 2,2 50.6 Без, 2,0 Гидр иасипоксан оа ый олигочер 5,5 ИЗМ, Гидрицсиломсановии олигомер 6 з Каучук, содержащий Л 0 10* мас % ЇЧ на 1 кас % каучука 7 > 5 Без. 2,0 10,В 2,0 10, і ЗМ. Разветвленный силонсано•ый олигомер 17 10.9 1,9 Гиіридеклоксановнй о п и 2,0 в у у м , содеряащий 2,It 1 0 * н а с . Ї Pt на 1 мзс.ї каучука 72 Разветвленный счлоксамовый олигомер 18 Гидридсилорссэновый олигомер Каучук, содериэщич 1,0-10 гнгл. % Рс на 1 нес.4 каучука 10,6 Ю, 2.1 2,1 Дефект в 1,7 '3,1 10 1,9 9 71 Разветвпенный силоксановый о/іигомер 18,4 10,7 10,Э оптической свя 50 1,7 12,3 1,5 13,0 10,6 T a b Г детора Но испытаний Элемент оптической связи Световой выЇЕСО В соответствии с предлагаемым решением 10,8 1.9 1.9 1,9 в соответст вии с прототипом Энергетические разрешений ',9 После испытаний Внешний вид Беа изменений Свето- Изменение вой ВЫ- светового ХОД с выхода, Ї УЕСО 2,0 1,9 1.9 1,9 10,9 10,0 Ю.Є 10,8 Энергетические разрешения к S 2 13,6 Без изменений 2,0 11,6 о о 10,8 10,0 1,6 12,3 Без изменений 0 ю, ь 0 13,6 15 +1 о 12.3 12,6 Дефект в эле1.7 менте оптической связи 2,0 /Изменение энергетического разрешения R % 10,8 25 Дефект а элементе оптической связи 2,0 Редактор л и ц а 2 1,6 Составитель Е.Набатова Техред М.Моргентад 12,5 +2 -'.з Корректор Н.Бучок Заказ 3648 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101