Способ получения сцинтиллятора на основе иодида цезия Советский патент 1993 года по МПК C09K11/55 C09K11/61 C30B11/06 

vj

Изобретение-относится к технологии получения сцинтилляторов и может быть использовано при изготовлении детекторов рентгеновского и гам- ма-излучения в медицинской и промышленной томографии. Целью изобретения является уменьшение послесвечения в миллисекундном диапазоне. Изобретение описывает способ пол.учения сцин- тиллятора на основе йодида цезия, включающий сушку йодида цезия и сушку поглотителя - оксида бора или борной кислоты при нагревании со скоростью 5-15 град/с до 100-250 0 и постоянном вакуумировании, смешивание высушенных компонентов, введение в шихту графита в количестве 1-10% от массы йодида цезия, сушку полученной шихты при непрерывном вакуумировании, расплавление высушенной шихты, введение в полученный расплав активатора - натрия или таллия, выдержку расплава с последующей направленной кристаллизацией и отжиг полученного кристалла. Изобретение позволяет получить кристаллы на основе йодида цезия, величина послесвечения которых в миллисекундном диапазоне в 2-9 раз ниже, а интенсивность радиолюминесценции в 2-2,5 раза выше аналогичных характеристик кристаллов, полученных известным способом. При этом кристаллы не имеют посторонних включений. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения.сцинтилляторрв и может быть использовано при изготовлении детектора рентгеновского и гамма-излучения в медицинской и промышленной томографии.

Цель изобретения - уменьшение послесвечения сцинтиллятора в миллисекундном диапазоне.

Пример 1. В а.мпулу помещают 5П г оксида бора или борной кислоты квалификации особо чистый или спектрально чистый. Ампулу подсоединяют к вакуумной системе и помещают в печь. При непрерывном вакуумировании печь нагревают со скоростью до 250°С. В процессе термической обработки содержимое ампулы перетряхивают во избежание спекания вручную или с помощью вибратора. Предварительно высушенный при иодид цезия в количестве ЗОО г смешивают со 100 мг высушенного оксида бора. Полученной смесью заполняют коническую часть ампулы диаметром 50 мм. В оставшуюся часть шихты до авлпют

СП

OS

25 г графита квалификации спектрально чистый и заполняют остальную часть ампульи Ампулу с шихтой помещают в печь и при непрерывном вакуу- мировании производят сушку шихты при в течение 10 ч. Вакуумирован- ную ампулу с шихтой помещают в верхнюю камеру ростовой печи при , затем шихту расплавляют под вакуумом, после чего в расплав вводят 2 г активатора - иодида таллия. Не нарушая вакуума в ампуле, отсоединяют ее от вакуумной системы и выдерживают расплав 10 ч. Затем производят направ- ленную кристаллизацию в вертикальной печи со скоростью 2 мм/ч. Полученный кристалл извлекают из ампулы методом оплавления, отжигают при 550 С и охлаждают до комнатной температуры со скоростью . - .

В таблице представлены свойства кристаллов, полученных по изобретению и данные сравнительных примеров.

Из представленных в таблице дан- ных следует, что величина послесвече- ния кристаллов, полученных по изобретению, в 2-9.раз ниже, а интенсивность радиолюминесценции в 2-2,5 раза выше аналогичных характеристик кристаллов, полученных известным способом. Г)ри этом кристаллы не имеют посторонних включений.

Повышение скорости нагрева при термической обработке поглотителя выше 15 град/ч приводит к его спеканию в связи с чем при его дальнейшем применении возможно образование кисло- род-содержащих примесей в кристалле и повышение интенсивности послесвечения. Снижение скорости нагрева ниже

5°/ч нецелесообразно в связи с большим увеличением времени термообработки. Режимы термической обработки поглотителя выбирают из условий удале- ния адсорбированной и кристаллизационной вод. Адсорбированная вЛага удаляется при температуре выше ,

0

5 , О

0

g

при , достигается минимальная величина послесвечения. Дальнейшее же повышение температуры нецелесообразно.

Для очистки расплава от хлопьев применяют адсорбент. Выбор адсорбента обусловлен тем, что он должен легко всплывать на поверхность расплава, увлекая с собой примеси. Массовая доля его должна существенно превосходить массовую долю взвешенных частиц, но при этом не должно наблюдаться загрязнение кристалла частицами адсорбента .

В качестве адсорбента выбран графит, который применяют для очистки расплава от продуктов взаимодействия оксида бора с примесями.

К достоинствам изготовления относится возрастание прозрачности кристалла к собственному излучению, а также увеличение выхода годных изделий из этих кристаллов.

Формулаизобретения

Способ получения сцинтиллятора на основе иодида цезия, включающий суш- ку иодида цезия и поглотителя - оксида бора или борной кислоты, смешивание высушенных компонентов и сушку полученной шихты при непрерывном ва- куумировании, расплавление высушенной шихты, введение в полученный расплав активатора - натрия или таллия, выдержку расплава с последующей направленной кристаллизацией и отжиг полученного кристалла, отличающийся тем, что, с целью уменьшения послесвечения сцинтиллятора в миллисекундном диапазоне, сушку исходного поглотителя проводят при нагревании со скоростью 5-15 град/ч до 100 - 250 С и постоянном вакууми- ровании, а в шихту перед сушкой вводят графит в количестве 1-10% от массы иодида цезия.