Спосіб виготовлення пластмасового сцинтилятора

Изобретение относится к сцинтил ляционной технике измерения ионизиру Изобретение относится к области разработки материалов для измерения ионизирующих излучений и может быть использовано при изготовлении пластмассовых сцинтилляциочных детекторов на основе винилароматических полимеров , применяемых в экспериментальных и промышленных установках при детектировании р- и у- излучений. Целью изобретения является повышение светового выхода и прозрачности пластмассового сцинтиллятора (ПС). Отличие предлагаемого решения от известного состоит в том, что приготовленный раствор люминесцирующих добавок в мономере перед полимеризацией подвергают микоофильтрации через фильтр с размером пор 0,05-1,0 мкм. В качестве таких филы ров могут использоваться микрофильтры марок 36-90 г-г * їр-Г кдцих излучений и может быть использо вано при изготовлении детекторов на основе пластмассовых сцинтилляторов. Целью изобретения является повышение световыхода и прозрачности сцинтиллятора. Цель достигается микрофильттрацией раствора люминесцирующих добавок в мономере перед полимеризацией через фильтр с размером лор 0,05-1,0 мкм. Световыход полученных сцинтилляторов повышается на "ik-k^Z относительно сцинтиллятора, полученного известным путем, а прозрачность улучшается в 1,5-2,1 раза, что позволяет повысить эффективность регист рации и чувствительность детектора. МФФ-1, 2, 3, * « Фильтрацию раствора + люминесцирующих добавок в мономере осуществляют через фильтр в приемник самотеком или под избыточным давлением до 1 атм. Наиболее целесообразной технологически является скорость протока через фильтр 3-5 л/мин. Способ осуществляется следующим образом. В исходную емкость помещают в необходимом количестве люминесцирующие добавки и добавляют винилароматический мономер до 100 м а с % . Полученный раствор пропускают через микрофильтр с размером пор 0,051,0 мкм. При этом скорость самотека 3~5 л/мин. Если скорость фильтрации падает, достаточно подать избыточное давление инертного газа (азота, арТона) в пределах 1 атм. Отфильтрованный раствор s металлической или 596939 стеклянной Форме нагревают в полимеризаторе по известному способу до окончания процесса полимеризации. Из полученной заготовки вырезают обра^ зец ПС заданного размера и измеряют световой выход или (и) эффективную длину ослабления света сцинтилляции. П р и м е р і . Стандартный сцинтиллятор. 10 Б емкость помещают 2% РТ, 0,1% 1>0Р0Р и остальное - стирол до 100%, Полученный раствор фильтруют в металлическую форму через матерчатый фильтр, состоящий из двух слоев бязи 15 со скоростью 5 л/мин. Отфильтрованный раствор полимеризуют любым известным способом» Световой выход полученного образца длиной 20 мм, диаметром АО мм равен 0,370 у.е.с.в, 20 П р и м е р 2 . В емкость помещают 2% РТ, 0,1% РОРОР и остальное - стирол до 100%. Полученный раствор фильтруют в металлическую форму через фильтр с размером пор 0,05-0,15 мкм, 25 Скорость самотека составляет k л/мин. Форму с отфильтрованным раствором нагревают в полимеризаторе до окончания процесса полимеризации. Из полученного блока вырезают образец зо ПС заданного размера. Световой выход полученного образца длиной 20 мм, диаметром 40 мм равен 0,528 у.е.с.в,, что составляет увеличение светового выхода на h~}X 35 по сравнению с образцом, полученным по способу-прототипу. П р и м е р З . В емкость помещают Ъ% РРО и 0,07% РОРОР, остальное стирил до 100%. Полученный раствор 40 фильтруют через двойной слой бязи со скоростью 7 л/мин и полимеризуют. Световой выход полученного образца ПС длиной *40 мм, диаметром 20 мм равен 0,305 у.е.с.в. 45 П р и м е р а . В емкость помещают У% РРО и 0,07% РОРОР, остальное стирол до 100%. Получен стирол до 100%. Полученный раствор фильтруют через мичрофильтр с диаметром пор „ 0,15-0,3 мкм со скоростью h л/мин и полимеризуют. СветоЕой выход полученного образца ПС 20 х ^0 составляет 0,^1 у.е.с.в., что является увеличением светового выхода пор на }>h% ло 55 сравнению с прототипом. П р и м е р 5. В емкость помещают 2% РВД и 0,02% РОРОР, остальное стирол до 100%. Полученный раствор фильтруют через двойной слии бязи со скоростью 5-6 л/мин, полимеризуют. v Световой выход образца 20 40 мм О,ЗУ8 у.е.с.в. П р и м е р 6. В емкость помещают 2% РВД и 0,02 РОРОР, остальное - стирол до 100%. Полученный раствор фильтруют через микрофильтр с размером пор 0,3-0,5 мкм со скоростью k л/мин. Световой выход образца 20 * k0 мм 0,5Ь0 у.е.с.в., что составляет увеличение светового выхода на *И%. П р и м е р ] . В емкость помещают 2% РТ и 0,1% РОРОР, остальние стирол до 100%, Полученный раствор фильтруют через микрофильтр с размером пор 0,01-0,03 мкм со скоростью 0,08 л/мин и полимеризуют. Световой выход образца сцинтиллятора размером 20 * ^0 мм 0,330 у.е.с.в., что составляет увеличение светового выхода на 6%, т.е. выбор размеров пор фильтров не соответствует предлагаемому. П р и м е р 8 , (По прототипу). В емкость помещают 2% РТ и 0,1% РОРОР, остальное винилтотуол до 100%. Полученный раствор фильтруют через фильтр из двойного слоя бязи со скоростью 6,5 л/мин и полимеризуют при повышенной температуре. Световой выход образца сцинтиллятора размером 20 * **0 мм 0,43 у.е.с.в. П р и м е р 9. В емкость помещают 2% РТ и 0 , U FOPOP, остальное - винил-, толуол до 100%. Полученный раствор фильтруют через микрофильтр с размером пор 0,6-1,0 мкм. Полимеризуют при повышенной температуре. Световой выход образца размером 20 *k0 мм 0,637 у.е.с.в,, что составляет увеличение светового выхода на 45% по сравнению с прототипом. П р и м е р 10. В емкость помещают 2% РТ и 0,1% РОРОР, остальное - 2,кдиметилстирол до 100%, Полученный раствор фильтруют через фильтр из двойного слоя бязи со скоростью 3 л/мин, и полимеризуют при повышенной температуре. Световой выход образца сцинтиллятора размером 20 * *^0 мм 0,^39 у.е.с.в,. П р и м е р 11, В емкость помещают 2% РТ и 0,1% РОРОР, остальное - 2,kдиметилстирол до 100%. Полученный раствор фильтруют через микрофильтр 0,5-1,0 мкм, со скоростью 1,5 л/мин. Светсвой выход полученного образца размером 20 *^0 мм 0,583 у.е.с.в., 5 1 что составляет увеличение светового выхода на 32% по сравнению с прототипом. П р и м е р 12. (По прототипу). В емкость помещают ]% РТ и 0,01% РОРОР, остальное - стирол до 100%. Полученный раствор фильтруют в алюминиеыую ампулу через двойной фильтр из бязи со скоростью 5 л/мин, поли10 меризуют любым известным способом. Полученный образец размером 1450 * * 200 * 200 мм имеет эффективную длину ослабления 120 см. П р и м е р 13. В емкость помещают ]% РТ и 0.01% РОРОР, остальное - сти- 15 рол до 100%. Полученный раствор фильтруют в алюминиевую ампулу через микрофильтр с размером пор 0,ОБ" 0,15 мкм со скоростью 4,5 л/мин, 20 полимеризуют при повышенной температуре. Полученный образец размером 1^50 *200 * 200 мм имеет эффективную длину ослабления 285 см. 25 П р и м е р 14. В емкость помещают 1% РРО и 0,01% РОРОР, остальное - стирол до 100%, Раствор фильтруют в алюминиевую ампулу через фильтр из двойного слоя Оязи со скоростью 5 мин и полимеризуют при повы- 30 шенной температуре. Полученный образец размером 1450x200x200 мм имеет эффективную длину ослабления 100 см. П р и м е р і 5 - В емкость помещают 1% РРО и 0,0U РОРОР, остальное - стирол до 100%. Полученный раствор фильтруют в алюминиевую ампулу через микрофильтр с диаметром пор 0,05-0,15 мкм со скоростью 4,5 л/мин, полимеризуют при повышенной температуре . Полученный сцинтиллятор размера- 40 ми 1450 * 200 * 200 мм имеет эффективную длину ослабления света 208 см, что улучшает прозрачность по сравнению с прототипом в 2,1 раза. Составитель Е. П р и м е р 16, В емкость помещают 1% РРО и 0,01 РОРОР, остальное стирол до 100%. Раствор фильтруют в алюминиевую ампулу через микрофильтр с диаметром пор 0,02-0,03 мкм со скоростью 0,05 л/мин и полимеризуют. Полученный сцинтиллятор размером Й 5 0 " v20U * 200 мм имеет эффективную длину ослабления 105 см, т.е. практически улучшение эффективной длины ослабления света отсутствует. Из приведенных выше примеров видно, что предлагаемый способ получения ПС на основе полимеров винилароматического ряда позволяет существенно на 3^-^5>% повысить световой выход и улучшить прозрачность в 1 ,5-2,1 раза, что приведет к повышению качества сцинтилляционных детекторов за счет увеличения чувствительности. Следует отметить, что предлагаемый способ очистки исходного раствора люминесцирукмцих добавок может быть применен и в помещенипх без применения специальных устройств для обеспыливания. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ изготовления пластмассового сцинтиллятора на основе винилового мономера блочной полимеризацией в массе, включающий приготовление раствора люминесцирующих добавок в соответствующем виниловом мономере, очистку полученного раствора через фильтр и последующую полимеризацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения светового выхода и прозрачности сцинтиллптора, приготовленный раствор люминесцирующих добавок в мономере перед полимеризацией подвергают микрофильтрации через фильтр с размером пор 0,05-1,0 мкм. Набатова Редактор Н. Коляда Техред М.Дидык Корректор Л.Патай Заказ 3209/ДСП Тираж 233 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CLLP 1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д . V 5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г . Ужгород, у л . Гагарина»101