Пластмассовый сцинтиллятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (54)5 6 01 Т 1/203

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

4 l.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а

К АВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2839500/25 (22) 16.1 1.79 (46) 30,12,92. Бюл. hL 48 (72) В.Б. Битеман, Г.П. Волосюк, О.А. Гундер, И.Б. Петрова и В.Г. Сенчишин (56} Deiynu С, "I®nisic scintillation effeciency

of plastic selntillators under y-ray excitation"

Hvclear Lustru ments and Metluels, 1974, 117., N.1,,р.р. 295 — 303, Патент США N 3041287, кл. 252-401,2, опубл, 1967.

Петрова И,Б.. Волосюк Г.П„Нундер О.А., Прокофьева Л.С., Веризубова С.А., Подужайло В,Ф. О процессах тушения в металлосодержащих пластмассовых сцинтилляторах.

В сб,: Сцинтилляторы и органические люминофоры, Харьков, 1975, вып, 4; с, 105 — 110. (54)(57) 1. ПЛАСТМАССОВЫЙ СЦИНТИЛЛЯТО" .: основе винильных и винилароматическ ., полимеров и их сополимеров, ВКЛК:чЭГОЩИй ПЕРВИЧНУЮ И ВтОРИЧНУЮЛЮМИне".,„:,„ющие добавки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения светового вь,.ода и эффективности регистрации иониэир; ющего излучения, он содержит первичИзобретение относится к технике измерения ионизирующих излучений с помощью пластмассовых сцинтилляторов и может быть использовано. в экспериментальных и промышленных установках для регистрации и дозиметрии ионизирующих излучений.:

Цель изобретения — повышение светового выхода и эффективности регистрации ионизирующего излучения. . Укаэанная цель достигается тем, что известный пластмассовый сцинтиллятор на.. Ж 818287 А1 ную люминесцирующую добавку в количестве от 5 до 40% по массе.

2. Пластмассовый сцинтиллятор на основе винильных полимеров или их сополимеров по и. 1, отличающийся тем, что он содержит первичную люми несцирующую добавку в количестве от 10 до 40 по массе, а остальные компоненты взяты в следующем соотношении, мас, ;

Вторичная люминесцирующая добавка 0,1-0,5

Основа остальное До 100

3, Пластмассовый сцинтиллятор на основе винилароматических полимеров и их сополимеровпоп. 1, отл ича ю щийся тем, что, с целью повышения эффективного атомного номера он содержит первичную люминесцирующую добавку в количестве от

5 до 20 по массе, а остальные ингредиенты входят в состав в следующем соотношении, мас, :

Вторичная люминесцирующая добавка 0,1-0,5

Утяжелитель — элементосодержащее органическое соединение 1 — 50

Основа остальное До 100. основе винильных и винилароматических полимеров и их сополимеров, включающий первичную и вторичную люминесцирующие в добавки, содержит первичную люминесцирующую добавку в количестве от 5 до 40 по массе. Известный пластмассовый сцинтиллятор на основе винильных полимеров или их сополимеров, содержащем первичную и вторичную люминесцирующие добавки, содержит первичную люминесцирующую добавку в количестве от 10 до 40 по,массе, 818287 а остальные компоненты взяты в следующем соотношении, мас. ;

Вторичная люминесцирующая добавка 0,1 — 0,5

Основа остальное До 100

Известный пластмассовый сцинтиллятор на основе винилароматических полимеров и их сополимеров, содержащем первичную и вторичную люминесцирующие добавки, содержит первичную люминесцирующую добавку в количестве от 5 до 20 по массе, а остальные ингредиенты входят в состав с следующем соотношении, мас;7>;

Вторичная люминесциРующая добавка 0,1 — 0,5

Утя>келител ь-злементосодер>кащее органическое соединение 1 — 50

Основа остальное До 100

Основой для неутяжеленных пластмассовых сцинтилляторов могут служить винилароматические и метакриловые полимеры — метилметакрилат, полистирол, поливинилксилол, а в качестве первичной люминесцирующей добавки может быть использовано любое хорошо растворимое соединение из класса оксазолов P PO, 2-(1-нафтил)-5-фенилоксазол (а NPO), 2,5-(4-бифенил)-4-фенилоксазол(ВРО) и другие.

В качестве основы для утяжеленных пластмассовых сцинтилляторов могут быть использованы винилароматические полимеры (полистирол, поливинилтолуол, поливинилксилол) и их сополимеры. Для утяжеленных пластмассовых сцинтилляторов первичной люминесцирующей добавкой может быть любая хорошо растворимая в полимере добавка, применяемая в пластмассовых сцинтилляторах (РРО, а NPO, ВРО, РРД, бутил-РРД, дибутил-РРД, бутил-РВД, дибутил-РВД и другие), В качестве утяжелителей могут быть любые металлорганические или элементосодержащие соединения (трифенил-п-этилфенилсвинец, трифенил-и-этилфенилово, трифенилвисмут, дифенилртуть, п-трифенилоловостирол, Рв-этилбутараттриметилацетат-метакрилат, Рв-альфа-фенилбутират, хлористирол, хлорбензол, дибромбензол, иодбензол и другие).

Вторичной люминесцирующей добав. кой (как в неутяжеленных, так и в утяжеленных сцинтилляторах может быть любая из добавок, используемых для этих целей (POPOP, 1 5-дифенил-3-стирилпиразолин- hg (ДФСП), дифенилстильбен, тетрафенилбутадиен (ТФ Г) и другие), Пластмассовые сцинтилляторы (утяжеленные и неутяжеленные) предлагаемого состава можно получать в виде пленок и блоков с помощью любого известного способа: термической полимеризацией, прессованием, экструэионным методом, методом испарения растворителя и другими.

Пример 1. Готовят пластмассовый сцинтиллятор на основе полистирола, содержащий 10 PPO и 0,1 POPOP. Сцинтиллятор представляет. собой пленку диаметром 3,0 см и толщиной 0,01 см.

Световой выход такого сцинтиллятора составляет 116 по отношению к стандартному сцинтиллятору (2 п-терфенила и

0,1 (, РОРОР в полистироле).

Пример 2. Готовят пластмассовый

15 сицнтиллятор на основе полистирола, содержащий 20% PPO и 0;1 POPOP. Сцинтиллятор представляет собой пленку диаметром 3,0 см и толщиной 0,01 см.

Световой выход такого сицнтиллятора

20 составляет 130 по отношению к стандартному сцинтиллятору (27; и-терфенила и

0,1% POPOP в полистироле).

Пример 3. Готовят пластмассовый сцинтиллятор на основе полистирола, содержащий 30 PPO и 0,1 POPOP. Сцинтиллятор представляет собой пленку диаметром 3,0 см и толщиной 0,01 см.

Световой выход такого сцинтиллятора составляет 1707; по отношению к стандарт30 ному сцинтиллятору (2 и-терфенила и

0,1 POPOP. в полистироле).

Пример 4, Готовят паластмассовый сицнтиллятор на основе поливинилксилола, содержащий 20 РРО и 0,1 РОРОР, Сцин35 тиллятор представляет собой пленку диаметром 3.0 см и толщиной 0,01 см.

Световой выход такого сцинтиллятора составляет 110 по отношению к стандартному сцинтиллятору (27 и-терфенила и

40 0,1 POPOP в поливинилксилоле).

Пример 5. Готовят пластмассовый сцинтиллятор на основе поливинилксилола, содержащий 30 PPO и 0,1 РОРОР. Сцинтиллятор представляет собой пленку диа45 метром 3,0 см, толщиной 0.01 см, Световой выход такого сцинтиллятора составляет 125% по отношению к стандартному сцинтиллятору (2 n-терфенила и

0,1% POPGP в поливинилксилоле).

Пример 6. Готовят пластмассовый сцинтиллятор на основе полистирола. содержащего утяжелитель — трифенил-п-этилфенилолово (20 ), первичную люминесцирующую добавку — РРО (5ф,) и вторичную добавку—

55 POPOP (О,",.4 )(,). Сцинтиллятор представляет собой цилиндрический блок высотой 1,0 см и диаметром 1,6 см.

Световой выход такого сцинтиллятора составляет 70 от светового выхода стандартного сцинтиллятора (2% и-терфенила и

818287

25 лителя (до 50 (» по массе) без падения свевес сцинтиллятору, что приводит к увеличению эффективности регистрации ионизирующего излучения. Увеличение светового выхода при большой концентрации утяже35 лителя позволяет достичь хорошего разрешения сцинтиллятора, что расширяет область использования пластмассовых сцинтилляторов в спектрометрических целях, Высокий световой выход в сочетании с лятора, что снизит их стоимость.

Составитель

Техред M.Mîðãåíòàë

Редактор Л.Письман

Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 570 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

0,1 РОРОР в полистироле) или 177 по отношению к известному утяжеленному сцинтиллятору, содержащему такое же количество утяжелителя (2g п-терфенила+0,17;

РОР0Р и 20% трифенил-и-этилфенилолова в полистироле), Пример 7. Готовят пластмассовый сцинтиллятор на основе полистирола, содержащего утяжелитель — трифенил-и-этилфенилолово (207), первичную люминесцирующую добавку — PPO (10 ) и вторичную добавкуPOPOP (0,1 ). Сцинтиллятор представляет собой цилиндрический блок диаметром 1,6 см и высотой 1,0 см.

Световой выход такого сцинтиплятора составляет 85 от светового выхода стандартного сцинтиллятора (27 и-терфенила и

0,1 POPOP в полистироле) или 215 по отношению к известному утяжеленному сцинтиллятору, содержащему такое же количество утяжелителя {2 n-терфенила+0,1

POPOP и 20% трифенил-и-этилфенилолова в полистироле).

Пример 8. Готовят пластмассовый сцинтиллятор на основе полистирола, содержащего утяжелитель — трифенил-пэтипфенипсвинец (20%), первичную люминесцирующую добавку — PPO (10) и вторичную добавку — POPOP (0,1 ), Сцинтиплятор представляет собой цилиндрический блок высотой 1,0 см и диаметром 1,6 см.

Световой выход такого сцинтиллятора составляет 55 от светового выхода станданртного сцинтиллятора (2 и-терфенила и 0,1 POPOP в полистироле) или 2507, по отношению к известному утяжеленному сцинтиллятору, содержащему такое же количество утяжелителя (2 n-терфенила+0,1 (, POPOP и 20 трифенил-.п-зтилфенилсвинца в полистироле).

Пример 9, Готовят пластмассовый сцинтиллятор на основе полистирола, содержащего утяжелитель-и-дииодбензол

{1 ), первичную люминесцирующую добавку — PPO (20 ) и вторичную люминесцирующую добавку — ДФСП (0,5 ). Сцинтиллятор предстаавляет собой пленку диаметром 3,0 см и толщиной 0,01 см.

Световой выход такого сцинтиллятора составляет 100 от светового выхода стандартного сцинтиллятора (2 $ n-терфенипа и

0,1 POPOP в полистироле) или 125 по отношению к известному утяжеленному сцинтиллятору, содержащему такое же количество утяжелителя (2 п-.Tåpôåíèëà+0,1

POPO+1 $ n-дииодбензола в полистироле).

Преимуществом предложенных сцинтилпяторов является их высокий световой выход (в 1,5 — 8 раз выше, чем у известных сцинтилляторов). Световой выход неутяжеленных сцинтилляторов при этом приближается к световому выходу кристаллов антрацена и Сз!(Т!), что позволит в ряде случае заменить эти дорогостоящие кристаллы более дешевыми пластмассовыми сцинтилляторами. Преимуществом предложенных сцинтилляторов является также то, что в них можно вводить большое количество утяжетового выхода, т. е. заявляемый состав позволяет повысить существенно средний

30. эффективный атомный номер и удельный

40 большим содержанием утяжелителя даст воэможность уменьшить габариты сцинтил