Ридинний сцинтилятор

1163625 Изобретение относится ч материалам В таблице приведено сравнен»** вредля сцинтилляционной техники, а именно к менных хРГіаістеристик предлагаемого жидбыстродействующим жидким сцинтиллятокого сцинтиллятора (примрем 1-4) и рэм, применяющимся в качестве сцинтилляизвестных жидгих сцинтилляторов (примеционпых детекторов в рентгеновской и ры 5-6). гамма-астрономии, при диагностике термоМетод определения координаты попаядерного синтеза, при изучении распредедания частицы в сцинтиллятор можно ления и з о т о п о в в ж и в о м о р г а н и з м е , пояснить следующим образом, Пусть сцинисследовании траектории частиц в ядернотиллятор имеет форму цилиндра и свет с его физических экспериментах, при определе- 10 круговых оснопаний регистрируется фотонии времени жизни позитронов по фронтам приемником. Если длина сцинтил л ятора L, нарастания гамма-сцинтилляций. скорость распространения света в нем V, а частицы попадают в точку, находящуюся на Цельизобретения -уменьшение времерасстоянии X от ОДНСЇ О ИЗ оснований цилинни высвечивания жидкого сцинтиллятора. дра, т.е. L-X от другого, тогда сигнал будет П р и м е р 1. Готовят жидкую сцинтилзарегистрирован первым фотоприемником ляционную композицию, содержащую 10 г через оремя t i -* X/V, а вторым -12 = (L- X)/V 2-(4-бифенилил)-5-(3,5-диметилфенил)оксапосле попадания частицы в сцинтиллятор. диазола- 1,3,4 в 1 і\ толуола. Жидкий сцинИзмеряя величину промежутка времени ц тиллятор заливают в кювету из стекла Пирекс в форме цилиндра с диаметром 20 t2. можно получкть координату X. Погрешность в определении X будет определяться основания 25 мм и длиной боковой поверхпогрешностью измерения ti - Х2. Разброс ности 25 мм. Толщина стекла боковой помоментов регистрации t i и 12 сцинтилляциверхности кюветы не превышает 0,2 мм, что онных импульсов, появившихся а одной и позволяет проводить исследований при/?еозбуждении (радиоизотопный источник 25 той >ьє точке сциіп иллят ара, будет тем меньше, чем короче сами сцинтилляционные имsOy + ^ s r ) , Одно из оснований кюветы и пульсы, боковую поверхность покрывают черной нитрокраской для ослабления влияния проОчсоидны и успосия рабегы сцинтилляцессов светособирания. Временные характора при больших загрузках. Если промежут е р и с т и к и и з м е р я ю т методом счета 30 ток времени межд/ приходом двух частиц отдельных фотонов на ycranoat-e с высоким Аи, и Дї2 -длительностьсцинтилляционновременным разрешением. Измерения свего импульса, т о при Ati > At2 произойтового вывода производят токовым методом дет раздельная регистрации сигналов, при по ГОСТ. ВремйьысвечивзниясцинтиллятоДн s Ді2 сигналы сольются, т.е. нарушится ра 1,09 не. СЦИНТИ'ІЛЯЦИОННЗЯ эффективность 35 режим работы сцинтилляционного счетчи105% по отношению к стандартному эталону, ка. принятому в сцинтилляционной технике [А Таким образом, основной характериг/л пзра-терфенила и 0,1 г/л 1,4-бис-(5-фенистикой данного вида сцинтйлляторов являлоксазолил-2)5ензола в толуоле]. ется длительность их сьєчения. У более П р и м е р 2 Готовят жидкую сцинтилбыстродействующих сцинтилляторов разляционную композицию, содержащую 20 г брос моментов излуч-5кир фотонов ра2-(4-бифенилил)-5-(3,5-диметилфенил)оксэдиол юминес це н ц и и будет м е н ь ш е . диззола-1,3,4 в 1 л толуола. Время высвечиЭнергетическое разрешение, световой вания 0,72 не. Сцинтилляционная эффеквыход и другие сцинтилляциоиные харак*тивность 105% по о т н о ш е н и ю к теристики для быстродейстсующих сцинстандартному эталону. тилляторов лоляются второстепенными. П р и м е р 3 Готовят жидкую сцинтилДлительность с ц и н і илляционной ляшжжную композицию, содержащую 30 г вспышки в отсутствие заметной реабсорб2-(4-бифенилил}-5-(3,5-димат1г1Лфенил}оксадиции и значительного рассеяния спета сцинаэола-1,3,4в 1л толуола. Время высвечивания ТИЛЛЙЦИЙ обусловливается длительностью 0,62 не. Сцинтилляционная эффективность ее фронта затуханий. 84% по отношению к сіандартному эталону. Определение временных характеристик П р и м е р 4. Готовят жидкую сцинтилпроводят меюдом счета отдельных фотонов пяционкую композицию, содержащую 30 г при облучении исследованных сцинтилпято2-{4-бифемилил) 5-(3,5-дичетилфенил)окров электронами от радионуклида 90Y • 9 0 Sr. + садиазола-1.3,4 в 1 л ксилола. Время еыИзмерительная установка и методика измесве«иозчич 0,64 не Сцинтилляционная рений описаны в литературе. Для повышеэффективном ь 57% по отношению к станния точности измерений результаты их даотному подвергают математической обрзОотке на 1163625 ЭВМ ЕОіОЗЗ. При обработке учитывают, что в результате [намерений получают кинетические кривые форма которых определяется не только формой исследуемого сигнала, но и слиянием измерительной аппарэтуры. Результаты измерений для приведенных в таблице составов показаны на фиг.1-5. Форма приведенных экспериментальных кривых описывается функцией, равной свертке функций, описывающих форму исследуемого сигнала и форму кривой отклика аппаратуры на мгновенное возбуждение (аппаратная функция}. Аппаратная функция измерительной установки хорошо описывается гауссовой кривой со среднеквадратичным отклонением 260 пс, что соответствует ширине на половине максимальною зна и е.шя аппаратной функции 0,6 не. Методика построения программы обработки и пример ее реализации для установки описаны в литературе. шей длительностью, чем кривая, приведенная нз Фиг.З, Последняя кривая свидетельствует о лучших временных характеристиках соответствующего ей 5 сцинтиллятора по сравнению с сцинтилляторами, результаты измерений кинетики радиосцинтилляций которых приведены на фиг.5. Точное определение временных параметров, описывающих форму сцинтилпч10 ционной вспышки, возможно лишь при учете вклада аппаратуры Б результате измерений. Поэтому значения времени высвечивания сцинтилляторов, приведенные а примерах и таблице, получены вследствие 15 обработки результатов измерений, позволяющей исключить влияние аппаратуры. 20 На фиг.1-5 изображены графики, иллюстрирующие кинетику сцинтиппяций составов, описанных в примерах 3; 2; 1; 4. и 25 известных (кривая 1 -для примера G, кривая 2 - для примера 5) соответственно (на всех графиках по оси ординат отложено количество импульсов, зарегистрированное в канале памяти запоминающего устройства 30 многоканального анализатора импульсов, а по оси абсцисс - номер канала; ширина канала 25МО"12 с; расстояние менаду точками по оси абсцисс дает информацию о промежутке времени между отдельными 35 событиями, равном произведению количества каналов на ширину канала). Приведенные кривые делают наглядными результаты измерений и позволяют графически провести грубую оценку временных параметров 40 сцинтиллпционных импульсов соответствующих сцинтиллягоров. Кривые, приведенные на фиг. 1,2 и 4, обладают более крутым фронтом затухания, обусловливающим время высвечивания сцинтиллягора, и мень- 45 Примеры (56) Каталог фирмы "Nuclear Enferprlses Limited", 1974, № 68, с.З. Каталог фирмы "Nucieai Enferprlses Limited", 1974, Ns 68. c.13. Blrks J.B., The Theory and Practice of S c i n t i l l a t i o n C o u n t i n g . - O x f o r d e.a,, Pergamon Press, 19G7, p.277, 288, 289. Красовицкий Б.М., Болотин Б.М. Органические люминофоры. ~ Л., Химия, 1976, с 247. Галунов Н,3. К вопросу об измерениях параметров кинетики сцинтилляций s нанои с/бпзносекумдном дисіпазоиах. - В кн. Методы получения и исследования монокристаллов и сцімтилляторов. Харьков, 1980, №5, с.104-110. Галунов Н.Э., Кришталь Е.Е., Цирлин Ю.А, Методика обработки экспериментальных данк-ых, полученных однофстокным методом при исследовании сцинтилляционвых импульсов быстрых органических сцинтилляторов. Харьков, 1382, 23 с. Рукопись представлена ВНИИмонокристаллов, Д е п . в ОНИИТЭХИМ. Черкассы, 1982, Мп- 1024 ХП-ДЄ2. FuistM., Grundorg A.. Halimsnn H., Short Decay Time Sclntlllaton Solutes - Re*. Sclent. Instrum. 1962, 33, Ns 10, p. 1131-1132. Состав жидкого сцинтиллятора Концентрация активатора, г/л іЗремя высвечивания,- не 2-{4-Бифенилил}-5(3,5-диметмл фенил) очсадиззол-1. 3. 4 Толуол Ю0С мл То же Сцинтилляциейиая эффектноность, 10,0 109 1,09 20,0 30,0 105 84 0J2 0,62 1163625 Продолжение таблицы Концентрация активатора, г/л Примеры Состээ жидкого сцинтиллятора 4 СЦИ"" Г МЛЛЯЦИОЧ Время высвечи ная эффективность, % вания, НС 30,0 87 0,64 0,6 10 1,20 5 80 1,64 2-{4-Бифенилил)-5(3,5-диметилфенил) оксадиазол-1, 3, 4 Ксилол 1000 мл 2,2 " "-Диметил пентафенил Ксилол 1000 мл 2,5-дифенилоксазол Толуол 1000 мл 5 6 Формула изобретения ," минесцирующей добавки он содержит 2-(4бифенилил) -5- (3,5- лиметилфснил) оксадиЖИДКИЙ СЦИНТИЛЛЯТОР, включаюазол -1,3,4 при следующем соотношении щий органическую основу - толуол или кси5 компонентов: лол и люминесцирующую добавку, ? 2-(4- Еифенилил) -5- (3,5- диотличающийся тем, что, с целью уменьшеметилфенил)- оксадиазол-1,3,4 10 - 30 г ния времени высвечивания, в качестве лгоТолуол или ксилол 1000 мл ч ГО3 і і 1 I X % \ \ 70 \ I ГО' ЇО0 ISO Номер канала анализатора Фиг, / 1163625 I 5 s і ! SO 700 750 Номер хаиала анализатора N ft Фиг. 2 г ч t I \ | ^ 1 2 70 I SO 7S0 700 Номер канала Фиг. 3 2Dff/? 1163625 1 N V 70 I» 70 SO 700 Номер канала анализатора ФигЛ Редактор М Ленина 700 so 7fO /т 70' Номер /санала анализатора ' Составитель Техред М.Моргеитап Фиг.$ Корректор Н.Король Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента Заказ 3332 113035 Москна, Ж 35. Раушская наб., 4/5 .'-- \,vy\ ІЯЇМІМІ» издательский комбинат "Па гейт", г Ужгород, ул Гаюринэ. 101