Способ изготовления пластмассовых световодов-смесителей спектра и протяженных сцинтилляторов

 

Изобретение относится к области регистрации излучений с помощью сцинтилляционных счетчиков. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение выхода готовой продукции. Цель достигается тем, что в способе подъем образца из красильной ванны осуществляют при постоянном уровне сигнала с образца, который возбуждают в зоне его контакта с поверхностью красильной ванны, температура красильной ванны 25 - 65С, красильную ванну и образец светоизолируют, при этом состав красильной ванны, мас. % : люминофор - 0,025 - 10, ацетон 65 - 94, антииспаритель 5 - 25, примеси - остальное. Способ позволяет получить до 90% полностью однородных изделий, и, кроме того, позволяет изготавливать световоды - смесители и сцинтилляторы на основе ГММА и однородные протяженные сцинтилляторы на основе ПС. 1 табл.

Изобретение относится к области регистрации излучений с помощью сцинтилляционных счетчиков. Целью изобретения является повышение выхода готовой продукции и расширение функциональных возможностей. В способе изготовления пластмассовых световодов-смесителей спектра и протяженных сцинтилляторов, в образце возбуждают световой сигнал в зоне его контакта с поверхностью красильной ванны, осуществляют подъем из красильной ванны с составом, мас. % : Люминофор 0,025-10 Ацетон 65-94 Антииспаритель 5-25 Примеси Остальное при постоянном уровне сигнала с образца и температуре красильной ванны 25-65^оС, при этом красильную ванну и образец светоизолируют. В качестве антииспарителя можно использовать дистиллированную воду, целлозольвы, например, этилцеллозольв, полиэтиленгликоли, или другие кипящие при высоких температурах жидкости, совместимые с растворителем, а также из смеси. В качестве растворителя используют ацетон, а также смеси ацетона с другими совместимыми растворителями: этанолом, диметилформамидом, хлороформом, соляной и уксусной кислотами и др. Поскольку с течением времени пребывания образца в красильной ванне толщина люминесцирующего слоя растет, то световой сигнал, возникающий при возбуждении образца в данной точке, тоже растет прямо пропорционально толщине слоя. Как только уровень сигнала превысит заданный, образец начинают поднимать, пока уровень сигнала не упадет ниже заданного, тогда подъем прекращают до достижения сигналом заданного уровня. Режим подъема различных образцов различен и определяется условием постоянства оптического сигнала с образца. Соблюдение этого условия обеспечивает 90% -ный выход полностью однородных образцов. Выход за пределы граничных условий уменьшат процент полностью однородных световодов, что иллюстрирует таблица. Как следует из таблицы, состав красильной ванны непосредственно влияет на выход готовой продукции, поскольку выход за указанные в формуле изобретения пределы в составе красильной ванны приводит к деформации, растрескиванию или ухудшению оптических качеств образца, то есть к снижению выхода. Здесь же в таблице указано влияние каждого компонента состава. При выходе за нижнюю границу по люминоформу, процесс замедляется, и поскольку ацетон, например, по отношению к ПММА и ПС является сильным растворителем, то за время, необходимое для окрашивания с нужной оптической плотностью, образец успевает избыточно набухнуть и т. п. Как следует из таблицы, максимальная температура красильной ванны не может быть высокой (из-за растрескивания образца) и должна быть снижена по сравнению с прототипом до 25-65^оС. Граница установлена опытным путем, ее превышение чревато растрескиванием. При выходе за нижний предел температуры и при некоторых составах ванны, например, при обеднении ванны люминофором или обогащении антииспарителем и т. п. процесс замедляется, что само по себе уже является нежелательным, однако это приводит еще и к снижению выхода (из-за излишнего набухания). Светоизоляция необходима для обеспечения нормальной работы фоторегистратора, отслеживающего уровень возбуждающего сигнала. Поскольку для несветоизолированного образца будет освещаться извлеченная из красильной ванны уже окрашенная зона, фоторегистратор будет принимать мощный световой сигнал, уже не меняющийся со временем (окраска на некоторую глубину уже произошла), и на этом фоне небольшой (из-за малости зоны контакта образца с поверхностью красильной ванны) меняющийся с течением времени полезный сигнал, нерегистрируемый на фоне паразитной засветки. В этих условиях оказывается нарушенной связь между глубиной окраски и скоростью подъема образца, осуществляемая за счет сигнала, возбуждаемого в погруженной в красильную ванну части образца. П р и м е р 1. Образец из полиметилметакрилата (ПММА) 37,4 х 1 х 500 мм³ погружался в ванну с составом, мас. % : Люминофор 0,5 Ацетон 80 Вода 15 Этилцеллозольв 4 Примеси Остальное при температуре 40^оС. Светоизолированную ванну облучают радиоактивным источником ¹⁰⁶Rn. После извлечения и отжига при 110^оС в течение 10 мин световод-смеситель спектра был полностью однороден по светосбору. П р и м е р 2. Образец из полистирола 20 х 5 х 500 погружался в ванну с составом примера 1 и при тех же условиях получили полностью однородный сцинтиллятор. Таким образом, способ позволяет получить до 90% полностью однородных изделий. Кроме того, из указанного состава красильной ванны становится возможным изготавливать в отличие от известного решения не только световоды-смесители и сцинтилляторы на основе ПММА, но и однородные протяженные сцинтилляторы на основе полистирола. (56) Авторское свидетельство СССР N 1556358, кл. С 01 Т 1/20, 1988. Авторское свидетельство СССР N 1547539, кл. G 01 T 1/20, 1987.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ СВЕТОВОДОВ-СМЕСИТЕЛЕЙ СПЕКТРА И ПРОТЯЖЕННЫХ СЦИНТИЛЛЯТОРОВ, включающий погружение заготовленных образцов в красильную ванну, выдержку в красильной ванне в течение 0,5 - 10 мин, подъем из красильной ванны с непостоянной скоростью и отжиг в течение 10 - 30 мин при температуре стеклования заготовки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения выхода готовой продукции, в образце в зоне его контакта с поверхностью красильной ванны возбуждают световой сигнал, осуществляют подъем из красильной ванны с составом, мас. % : Люминофор 0,025 - 10 Ацетон 65 - 94 Антииспаритель 5 - 25 Примеси Остальное при постоянном уровне сигнала с образца и температуре красильной ванны 25 - 65^oС, при этом красильную ванну и образец светоизолируют.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2