Термолюминофор на основе монокристалла фторида кальция Советский патент 1992 года по МПК C09K11/61 

ta

сд

Изобретение относится к люминофорам и может быть использовлно для регистрации различных видов ионизирующего излучения в медицине и про- мьгашениости. Цель изобретения - снижение фединга без ухудшения основных дозиметрических характеристик. Термолюминофор на основе монокристалла фторида кальция содержит фторид марганца, фторид железа (II) и дополнительно фторид лютеция при следующем содержании указанных компонентов, мол.%: фторид лк .тецип 0,03- 0,08; фторид железа (II) 0,10-0,15; фторид марганца 1,0-0,15; фторид кальция - остальное. Изобретение позволяет снизить фединг до 3-7%, что в 3-4 раза меньше фединга известного термолгоминофора. табл. а 0 с:

Изобретение относится к люминофорам, а именно к термолгоминофорам на основе монокристалла фторида кальция, активированного марганцем и железом (II), и может быть использовано для регистрации поглощенных доз рент1 еновского, гамма- и других видов ионизирующего излучения в про- мыиленности, медицине, радиационной технике и других областях.

Пример. Гмешивагот 2,448 г фторида кальция (98,3 мол.%), 0,044 г фторида марганца (1,5 мол.%) 0,0044 г фторида железа (II) (0,15 мол,%) и 0,0032. г фторида лют

ция (0,05 мол.%) и полученную смесь помещают в графитовьй тигель с диаметром ячейки 5 мм. Для предотвращения потерь активаторов в процессе синтеза используют тигель с затвором из расплава фторида эрбия с высотой столба 6-8 мм. Создаваемое за счет этого избыточное давление в тигле препятствует испарению компонентов шихты, а малая летучест1 фторида эр()ия позволяет избежать загрязнения содержимого тигля примесью эрбия.

Тигель с шихтой noMeuiaior в кристаллизационную установку, по;1вс1ляюts5

kwA

GO

31512108

myjo выращивать монокристаллы методом Бриджмеиа с различными скоростями роста. В данном случае используют скорость 18 мм/ч время синтаза 3ч.- Создание фторирующей атмосферы осу- , ществляют продуктами пиролиза теф лона. После охлаждения кристалл извлекают из тигля и разрезают на таблетки толщиной I мм. При необходимое-tg что увеличивает фединг термолюминоти полученный кристалл может быть растерт в порошок с последующим таб- летированием его для получения детектора. , .

При приготовлении термолюминесцентЦЗ ного материала в виде монокристаллических Таблеток используют не менее 80 мас.% полученного кристалла. При этом разброс дозиметрических харак теристик образцов, полученньк из раз.-:20 тельности термолюминофора. Исполь25

ичньгх частей кристалла, не превышаь 10-15%. . .

Полученньй термолюминофор имеет ривую термовысвечивания с одним аксимумом при 250 С. Фединг составяет 3% за Месяц. . ;

В таблице представлены данные о федингу териолюминофоров полуенных по изобретению при различных соотношениях составляю1дих компонен-. ,30 тов, в сравнении с федингом для известного термолюминофора..

0Фединг определяют при облучении образцов -источником Кд ДО дозы 10 рад путем сравнения оветосумм, запасенных термолюминофором.и регулируемьк через 0,5 ч и через

1мес. после облучения.

Светосумму регистрируют в интервале температур 20-320°С при скорости 40

1 О .

нагрева С/с.

Из представленных в таблице данных следует, что фединг для состава по изобретению составляет 3-7%, что в 3-4 раза меньше фединга известного состава, при этом его остальные дозиметрические характеристики на уровне т аковьк для известного состава.

Введение в состав термолюминофора на основе монокристалла фторида кальиля, активированного марганцем и железом (II), фторида лютеция при- водит к уменьшению интенсивности низкотемпературного -.() пика, на/ кривой термовысвечивания, что соответственно приводит к Снижению фединга без существенного изменения

35

45

50

55

остальньгх дозиметрических характеристик материала.

При этом нерхний предел содержания фторида лютеция определяется тем, что при дальнейшем увеличении концентрации фторида лютеция на кривой термовысвечивания, появляется новый низкотемпературный пик (70°С)

фора.

При концентрациях фторида лютеция меньше 0,03 мол.% уменьшения фединга термолюминофора не происходит .

Верхний предел содержания фторида железа (II) обусловлен тем, что дальнейшее увеличение концентрации железа приводит к падению чувстви

зование фторида железа в концентрации меньше, чем 0,10 мол.% не обеспечивает гашения пика при 70°С, имеющегося на кривых термовысвечивания при введении фторида лютеция в отсутствии фторида железа.

Оптимальньм содержанием фторида марганца в составе rio изобретению является 1,0-2,0 мол.%, что обусловливает его максимальную чувствительность.

40

Использование фторида маргацца в количествах, йыходящих за пределы ука- 35 указанных значений, не приводит к существенному изменению фединга предлагаемого.термолюминофора. Однако, чувствительность термолюминофора, в.этом случае резко падает, что обусловило выбор концентрационных преде-с лов содержаний фторида марганца в термолюминофо е по изобретению.

ормула изобретения

Термолюминофор на осяове монокристалла кальция, содержащий фторид марганца и фторвд железа (II), отличающи-йся. тем, что, с ц1елью снижения фединга без ухуд- шения основньпс дозиметрических характеристик, он Дополнительно содержит фторид лютеция при следующем содерг- жании указанных компонентов, мол.%; Фторид лютеция0,03-0,08

Фторид железа (II) 0,10-0,15 Фторид марганца,0-2,0

Фторид кал| цияОстальное