Повітряноеквівалентний пластмасовий сцинтилятор

И з о б р е т е н и е о т н о с и т с я к с ц и н т и л ляционным материалам с повыгаенным эффективным атомньм номером (2 Э с *ф) и может быть и с п о л ь з о в а н о д л я и з г о товления д е т е к т о р о в , Боздухо- и т к а н е э к в и в а л е н т н ы х д л я дозріметрип р е н і 1 - ' геновского и гамма-излучения в интерв а л е э н е р г и й 2 0 - 3 0 0 0 к о Б . ПРЛЬ и з о б р е т е н и я - повышение с в е т о в о г о вьо!ода э улучшение э н е р г е т и ч е с к о й х а р а к т е р и с т и к и и исключение папасспшя с в е т о суммы - п о с л е с в е ч е н и е в о з д у х о э к в и в а лентного пластмассового сцинтиллятора (БПС)» ВИС содержит следующие компоненты» мас„%: о р г а н и ч е с к и й люминофор-активатор і-і• органический ліомі-юофор-смеситель с п е к т р а 0 s 0 5 2 , 0 l однофосфат с т р о н ц и я * а к т и в и р о взнный европием в, к а ч е с т в е в е щ е с т в а , повышающего эффектт-ткый атомный н о мер с ц и н т и л л я т о р а д о й 3 ф ф , в о з д у х а или т к а н и и полимерную о с н о в у на о с н о в е п о л и с т и р о л а ипи е г о м е т и п п р о и з водных г о м о л о г о в или их с м е с е й , ВПС имеет с в е т о в о й вьдход 125-145% относительно прототипа, э н е р г е т и ч е с кая характеристика - "ход с жестк о с т ь ю " с н и ж а е т с я д о 6-8% s не имеет п о с л е с в е ч е н и я , 1 з , п , ф-лы„ 1 т а б л . И, •si Изобретение относится к сцинтилляцнонкым материалам с повышенным эффективным атомным номером (2 Э ф ф ) и может быть использовано для изготовления дефектороВі.воздухо- и тканеэк™ вивалентїїьвс» для дозиметрии р е н т г е новского и гамма-излучения в широком интервале энергии порядка 20-3000 кэВ, а также для регистрации низкоэнергетического ионизирующего излучения в пределах 20-150 кэВ, Целью изобретения является повышение светового выхода, улучпение 12-90 .-_-_^„=^ г) Г^ • r энергетической характеристики и исключение запасания светосуммы - послесвечения воздухоэквивалентного пластмассового сцинтиллятора '"ВИС) „ Суцность изобретения состоит в том, что ВПС5 состоящий из полимерной основы, представляющей собой полистирол или его метилпроизводные гомологи - поливинил толуоЛї поливинилксилол или их смеси, содержит органический люминофор - активатор, именуемьзй так же, как первичная люминесциругащая иобавка/s к а ч е с т в е к о 1554345 торой применяется, например, п - т е р фениі (ГР) или 2,5-дифенилоксазол (РРО), или 2-Ленил-5-(4-бифенил)оксадиазол-1,3 (РВД), или 2-(1-наф5 тнл)-5-фенилокс*азол (МРО). Данный БПС содержит, кроме т о г о , органический люминофор - смеситель спектра, именуемый также как вторичная люминесцирующая добавка из груп- \Q пы соединений: 1,4-ди-2-(5-фенилоксазолил)бензол (РОРОР), тетрафенилбутадиен (ТРБ) ; 1,3,5-Д 2 -трифенилпиродолил (ТРЛ ) . В качестве вещества, повышающеt5 го эффективный атомный ном&р сцинтиллятора до %9р$ воздуха или ткани, ВПС содержит ортофосфат стронция, активированный европием типа РС-424. ВПС данного состава получают пу20 тем термической блочной радикальной полимеризации исходных мономеров или их смесей в атмосфере азота при 140170°С с последующей механической обработкой блок-заготовки до полу25 чения детекторов требуемых размеров. Ъ качестве мономеров используются стирол, винилтолуол, винилксипол и их смеси. Характеристики ВПС. Величина с в е - ^0 тового выхода, отнесенная к единице мощности дозы при облучении потоком -"и-лучей. Энергетическая характеристика или "ход с жесткостью" считывает' с я наилучшей, когда относительная L_ эффективность детектора не зависит от энергиигамма-излучения в широком диапазоне, т . е . "ход с жесткостью" минимален. П р и м е р 1 , В ампулу из термостойкого стекла загружаот 2 ма.с.% ТР, до 0,1 мас.% РОРОР, 0,5 мас.% ортофосфата стронцияБг 3 ( Р 0 4 ) г ( Е и ) и заливают 97,4% свежеперегнанного стирола, содержимое ампулы продувают а з о тім в течение 5 мин. Затем ампулы 45 запаивают и помещают в термостат с теплоносителем при 120 С. После растворения добавок температуру повышают ph 160°С. Пе'риодически необходимо содержимое ампулы перемешивать 5д во избежание оседания ортофосфата стронция. При 16О°С производят выдержку в течение 72 ч. Для снятия напряжений, развивающихся в блоке, проводят отжиг по 5°С в час до 80°С. „ При этой температуре ампулы разбивают и помещают в термостат для самоохлаждения до комнатной температуры. Затем образцы освобождают от остат ков стекла, подвергают механической обработке: шлифовке, полировке. Выходные данные полученного образца диаметром 40 мм и высотой 20 мм: относительный световой выход с о с т а в ляет 0,3 у . е . с . в . ^ т . е . 125% по отношению к прототтату,Энергетическая характеристика для области энергий 20-3000 кэВ составляет 9%, что на 9% лучше, чем у прототипа, В таблице представлены характеристики ВПС для его составов по изобретению в сравнении с прототипом и базовыми образцами ВПС. Как видно из таблицы (образцы 2-6) воздухоэквивалентные детекторы предло женного состава по световому выходу и энергетическим характеристикам п р е восходят серийно выпускаемые декторы СПП-12 (базовый о б р а з е ц ) . Более высокий световой выход пред- 1 ложенных сцинтилляторов ( на 25-40% ) позволяет повысить чувствительность сцинтилляционных дозимеров на их о с нове. Снижение энергетической х а р а к т е ристики до 6-8% позволяет повысить точность измерения поглощенной дозы в широком диапазоне энергий (20Ю 3000 к э В ) , Важньм преимуществом предложенных сцинтилляторов является отсутствие послесвечения, что исключает необходимость производить выдержку между измерениями для излучения запасенной светосуммы до исчезновения фосфоресценции. Это обстоятельство позволяет значительно (в 5 раз ) сократить время измерения поглощенной дозы и делает применимыми их для измерения доз в импульсном режиме. Процесс получения воздухоэквивалентных ПС предложенного состава я в ляется более технологичным и позволяет увеличить выход готовых изделий на 10%. Полученные воздухоэквивалентные сцинтилляторы визуально более прозрачные, чем по прототипу,. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1, Воздухоэквивалентный пластмассовый сцинтиллятор, включающий о р г а нические люминофоры: активатор и смеситель спектра, вещество, повышающее эффективный атомный номер сцинтиллятора и полимерную основу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что» с целью повышения светового выхода, улучшения энергетической характеристики и иск 554345 Органический люминофорлючения запасания светосуммы-послесмеситель спектра свечения, он содержит в качестве ве0§05-0,2 Ортофосфат стронция ществ, повышающего эффективный атомактивированный европием ный номер (У',4Р) до ?•}$$ воздуха или 0,5-0,8 Полимерная основа ткани, ортофосфат стронция, активироОстальное ванный европием Sr j (Р0 ч ) z: Ей, при 2„ Сцинтиллятор по п . ] , о т л и следующем соотношении компонентов, ч а ю щ и й с я тем, что он содержит мас,%: в качестве полимерной основы полистиОрганический люминофор10 рол или его метилпроизводные гомологи или их смеси. активатор 1 -3 Образец Базовый Прототип Предлагаемый То же Состав пластмассового сцинтиллятора и его размеры Стирол + 2% ТР + 0,1% РОРОР + 0,35% ZnS (Ag) 0 = 40 мм, h = 20 мм. Стирол + 2% ТР +• 0,1% • РОРОР + 0,5% ZnS (Ag)" 0 = 40 мм, h = 20 мм Световой выход, % 100 •'• Стирол + 2% ТР + 0,1% РОРОР + 0,5% Sr 3 ( P O ^ (Ей) 0 = 40 мм, h = 20 мм Винилтолуол + 2% РВД. +. , ' • + 0,05% ТГР + 0 , 8 % S r 3 ( P O 4 ) 1 ( E u ) 0 = 40 мм h = 20 мм Винилксилол + 3% РРО + 0,2% РОРОР + 0,65% S r s ( P 0 4 ) t ( E u ) 0 = 40 мм, ' h = 20 мм Стирол + 1,5% РО + 0,]% ТГР + 0,4% S r 3 ( P 0 4 ) 7 ( E u ) 0 = 40 мм^ h = 20 мм . ' Стирол + 2% ТР + 0,2% РОРОР + 0 , 9 X " S r 3 ( P O 4 ) t ( E u ) 0 ' - 40 мм, h = 20 мм. • Составитель Л.Романцева Редактор Т. Пилипеико Техред М.Ходанич Заказ 648/ДСП Тираж 295 Энергети-. ческая характерне тика,% ."ход с жесткостью" для области 203000 кэВ 20-25 100 18 125 136' 145 125 20 112 25 Корректор А. Обручар Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101