Детектор рентгеновского и мягкого гамма-излучений Советский патент 1993 года по МПК G01T1/20 

Изобретение относится к области регистрации ядерного излучения, в частности к регистрации рентгеновского и мягкого гам- a-излyчeний.

Целью изобретения является улучшение сцинтилляционных характеристик и повышение надежности,

Отличием предлагаемого технического решения является то, что в детекторе рентгеновского и мягкого гамма-излучений, выполненном в виде сцинтмлляционного слоя поликристзллмческих сферических гранул в иммерсионной среде, помещенного на оптическое стекло, согласно изобретению, с противоположной стороны указанного слоя установлено второе оптическое стекло, при этом иммерсионная среда выполнена на ос- .НОЕ8 1 1олимерной композиции с тиксотроп- ной добавкой, причем тиксотропная добавка составляет 2-2,5% от массы основы.

Предлагаемый детектор представлен на чертеже,

Детектор состоит из оптических стекол 1, сферических гранул 2, иммерсионной среды 3 и выполнен в виде панели.

При этом гранулы 2 с иммерсионной средой 3 помещены двумя оптическими стеклами 1,

В качестве иммерсионной среды 3 используют пол:-.Mepi ую композицию на основе сремнийоргзн ческого каучука типа СКТН, катализатора типа К-68 и тиксотроп- ной добавки Аэросил, взятой в количестве 2% от массы кзучукз типа СКТН,

Прмг- ер конкретного выполнения детектора.

Детектор размерами 200x200 мм на основе гранулированного цезия йодистого, активированного натрием, изготавливают следующим образом. Взвешивают 60 г кремнийоргзнического каучука СКТН, добавляют 1,2 г Азросила (тиксотропная добавка), предварительно прокаленного при темперзт /ре 600°С в течение 4 ч, тщательно перемеш лвзют, выдерживают в течение от 30 до 40 NiWH до полного исчезновения пузырьков воздуха, после чего вводят катализатор. Смесь хорошо перемешивают, 8 получившуюся смесь помещают гранулы в количестве 500 г и снова перемешивают.

На предварительно подготовленное оптическое стекло, установленное в специаль- ное приспособление, наносят приготовленную смесь, сверху укладывают оптическое стекло, помещают под пресс и выд рлчивают 24 ч при комнатной темпера- тугзе до полной полимеризации иглмерсион- ной среды. На торцы полученного детектора намесят светоотражающее покрытие на основе кремнийорганического каучука СКТН и окиси магния.

В таблице приведены примеры выполнения детекторов с различным содержани- ем тиксотропной добавки.

Как следует из таблицы, применение полимерной композиции с тиксотропной добавкой, взятой в количестве 1 % от массы

полимера, приводит к вытеканию иммерсии

(так как вязкость иммерсии недостаточна, чтобы связать гранулы) и после полимеризации образуются воздушные зоны (непроклейки гранул), что сказывается на ухудшение светосбора, соответственно наблюдается ухудшение сцинтилляционных характеристик на 13-14%.

При применении полимерной композиции с тиксотропной добавкой, взятой в количестве 3% от массы полимера, наблюдается ухудшение прозрачности иммерсии, что приводит к ухудшению с вето- пропускания, соответственно ухудшаются

сцинтилляционные характеристики детектора на 12-13%.

Таким образом, поставленная цель достигается только при использовании тиксот-- ропной добавки в указанных пределах,

выход за граничные условия достижения цели не обеспечивает.

Следует отметить, что применение иммерсионной среды с указанным выше содержанием тиксотропной добавки и

использование поликристаллических гранул размерами 1,0-3,0 мм позволяет получить детекторы, которые обеспечивают световой выход 0,18-0,2 у.е.с.в. при регистрации излучения от 20 до 120кзВ, в то время

как известное техническое решение обеспечивает световой выход 0,042-0,045 у.е.с.в, при регистрации излучения в диапазоне энергий от 6,9 до 24 кэВ. Эффективность регистрации составляет 80% при излучении

60 кэВ (известное техническое решение позволяет регистрировать излучение с энергией 20 кэВ с эффективностью 50%).

Выполнение сцинтилляционной части детектора в виде поликристаллических сферических гранул а предлагаемой иммерсионной среде имеет ряд преимуществ перед известным решением.

Применение тиксотропной добавки в указанном выше количестве не дает возможности вытекания полимерной смеси из промежутка между стеклами, что очень важно при изготовлении крупнопанельных детекторов, размером 200x200 мм и больше, одновременно дает повышение морозе- и

теплоустойчивости всей системы (-60.- 120°С), а также сохранение стабильности сцинтилляционных характеристик при повышенных механических нагрузках.

Детектор из гранул на основе Csl(Na) с применением иммерсионной среды может быть изготовлен любой желаемой толщинь) и площади и любой формы.

Предлагаемый детектор прост в изготовлении, так как не требуется дополнительно изготавливать контейнер.

(56) Патент Франции I-.J. 2046014. кл, G 01 Т 1/20. 1976.

Авторское свидетельство СССР № 698413, кл. G 01 Т 1/20, 1974.

Изобретение относится к детекторам ионизирующего излучения а именно к детекторам, предназначенным для регистрации рентгеновского и мягкого гамма-изпучения. Целью изобретения является улучшение сцинтилпяционных характериаик и повышение надежности. Цель достигается введением попикристаллических сферических гранул сцинтиллятора в иммерсиониуо среду, соаоящую из полимерной композиции с тиксотропной добавкой и уаановлением второго оптического аекла вместо контейнера используемого в известном техническом решении. Такая иммерсионная среда инертна по отношению к гранулам, стеклам, эластична и данный детектор устойчив к повышенным механическим и климатическим нагрузкам. 1 ил, 1 табя

Формула изобретения

ДЕТЕКТОР РЕНТГЕНОВСКОГО И МЯГКОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЙ, выполненный в виде сцинтилляционного слоя поликристаллических сферических гранул в иммерсионной среде, помещенного на оптическое стекло, отличающийся тем, что, с целью улучшения сцинтилляционных характеристик и повышения надежности, с противоположной стороны указанного слоя установлено второе оптическое стекло, а иммерсионная среда выполнена на основе полимерной композиции с тиксот- ропной добавкой, составляющей 2 - 2,5 мас.%.