Композиция для цветового пленочного дозиметра ионизирующего излучения Советский патент 1990 года по МПК G01T1/04 

ной форьял в другую, имеющую отличную от первичного окраску. Изготовленный в виде покрытия толщиной 10 мкм цветовой пленочный дозиметр применяют как регистратор облучения доз до 2,5 Мрад.. Известна также композиция для цветового пленочного дозиметра ионизирующего излучения с повышенной радиационрой чувствительностью,включаю щая полимерное связзтрщее - поливинил хлорид и поливиниловый спирт и азокраситель - метиловый оранжевый при следующем соотношении компонентов, мае,ч.:. Поливинилхлорид 70-100 Метиловьй оранжевый 0,П4-0,05 Поливиниловый спирт 1-2 Пленку, толщиной 150-200 мкм полу - чают прессованием на вальцах и каландрах. Исходный цвет пленки - желтый. Область использования дозиметра диапазон доз - 2- 10 рад. Недостатком этрй композиций для цветового пленочного дозиметра являются низкая чувствительность к излучению, позволяющая применять его для визуальной оценки дозы, большей 2 х X 10 рад. Погрешность измерения .дозы высокая - 30-40%. Используемьй в качестве матрицы хлореодержащий полимер разрушается под действием тепла и света, чт.о приводит к зависимости показаний от условий облучения и вносит дополнительную погрешность пр измерении дозы ионизирующего излучения . „ Наиболее близким прототипом являе ся композиция для цветового пленочного дозиметра ионизирующего излучения, включающая.полимерное связующее хлорсодержащий полимер типа поливнил хлорид, поливинилиденхлорид, полисти ролхлорид и сополимеры винилхлорида с винилацетатом или винилацетата с малеиновой кислотой, азокраситель п-диметиламиноазобензол, сенсибилиза тор , пластификатор при следующем соо ношении компонентов, мае.ч: Сополимер винил, хлорида (90%). с вирилацетатом (10%). 100 ц-Диметиламиноазобензол ,0,2 Стабилизатор дибутил-оловодилаурат1Стабилизатор малеат0,3 Пластификатор жидкий парафин 1,5 Сенсибилизаторы моноизоамиламин О,.2 Диазоамиламин 0,1 Смесь прессуют в плёнку толщиной 200 мкм. Индикатор окрашен в ярко-желтый цвет. При действии ионизирующего излучения дозиметр - индикатор изменяет свой цвет через оранжеАй при дозе 4-10 рад до красного при дозе 210 рад. Измерение дозы с помощью этого дозиметра - индикатора проводят так же йо росту оптической плотности или изменению отражения света на длине волны 550 нм, соответствующей максимуму полосы поглощения (отражения) образующейся красной формы п-диметиламинобензола.; Недостатком известной композиции является низкая чувствительность полученного индикатора к радиации, не позволяющая применять его для измерения дозы меньшей 10 рад. Кроме того, пленка обладает большей чувствительностью к теплу и свету, значительным постэффектом, составляющим 30-40 % за сутки. Погрешность измерения высокая +30%. Этот дозиметр не может быть использован для хранения информации о поглощенной дозе, а показания его считают непосредственно после облучения, что в ряде случаев ограничивает его прим.енение, Цель изобретения - повьш1ение радиационной чувствительности и снижение погрешности измерения дозы. Цель достигается тем, что в известную композицию, включающую полимерное связующее, азокраситель, пластификатор и. сенсибилизатор, в качестве азокрасителя вводит п-диметиламиноазобензол или бензол-(азо-1)-4-аминонафтапин, в качестве .полимерного свя- зующего - низкомолекулярный полиметилметакрилат с мол.мае. 50000 60000, в качестве пластификатора-триалкилгалоген-триарилфосфат и в качестве сенсибилизатора - бромистый алкил с содержанием брома 92-96 мол.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: п-Диметиламиноазобензол или бензол-(азо-1)4-аминонафталин 0,04-0,80 Бромистый алкил с содержанием брома 92-96 мол.%2,7-8,0 Пластификатор 9,0-15,0 Низкомолекулярный полиметилметакрилат с мол.мае. 50000-60000 Остальное Повышение радиационной чувстви тельности композиции достигается ис пользованием в качестве сенсибилиза тора бромистого алкила, например че тырехбромистого углерода или тётрабромэТана, и низкомолекулярного пол метилметакрилата с мол.мае. 50000 60000 в качестве полимерного связую щего . Введение в композицию пластификатора - триалкилгалогенфосфата, например трихлорэтилфосфата, или триарилфосфата, например .трифенилфосфата, способствует улуч, шению физико-механических и дозиметрических характеристик полимерных пленок. Ингредиенты композиции растворяют в органическом растворителе,напри мер дихлорэтане, или смеси растворителей, например смеси бутилацетата, ацетона, и ксилола, при температ ре л.. Цветовой пленочный дозиметр rotOBHT методом полива Из раст вора. Полученная пленка прозрачна и им ет ярко-желтую окраску с максимум по лосы цоглощёния 410 нм. Толщина пле ки 150-200 мкм. Под действием излучения пленка меняет окраску с исходной желтой н красную. При этом оптическая плотность плен1 и на длине волны 542 нм растет с 0,1 до 2,0 пропорционально дозе в интервале 10 -2-1П рад.. Показания цветового пленочного дозиметра, полученного из предложен ной композиции, мало зависят от вида излучения и не зависят от мощности гамма-излучения в диапазоне 50 - 500 рад/с. Изменение оптической плотности облученного гамма-излучением цветового пленочного дозиметра от времени хранения в течение 1 мес в темноте при комнатной температуре составляет 7%. Примеры иллюстрируют получение и применение предложенных композиций цветового пленочно 6 то дозиметра, Количество компонентов дано в мас.%; Приме р 1. В 13 гр 30%-ного раствора полиметилметакрилата в растворителе Р-5, представляющем смесь ацетона,бутилацетата иксилола в соотношении 30:30:40, соответственно, растворяют 0,01 г п-диметиламиноазобензола и 0,12 г четырехбромистого углерода. Полученный раствор смещивают с 0,4 г трихлоротилАосфата. Из полученного раствора готовят методом полива на полированную подложку .(стекло, лавсановая пленка,металлическая лента) с последующим испарением растворителя свободную пленку полиметилметакрилата толщиной 150 мкм, содержащую 0,22 мас..% вес п-диметиламиноазобензола, 2,7 мас.% четырехбромистого углерода и 9,0 мас.% трихлорэтилфосфата. Плен- ку досушивают при 50°С в течение 72 ч. При облучении гамма-излучением Со цветовой пленочный дозиметр окрашивается из желтого в красный цвет и оптическая плотность S его на длине волны 542 нм линейно возрастает с ростом дозы в диапазоне 2-1 о рад. от So. Д SjjMft - 0,17 при облучении дозой. 0 рад идо 5з, 542 i ,43 при облучении дезой 2 10 рад. П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 в 1 3 г 30 %-ного раствора поли-, метилметакрилата растворяют 0,04 г п-дцметиламино-азобензола, 0,4 г четырехбромистого углерода и добавляют 0,6 г трихлорэтилфосфата. Получают пленку полиметилметакрилата толщиной 150 мкм, содержащую 0,8 % п-диметиламиноазобензола, 8,0% четырехбромистого углерода и 12% трехлорэтилфос- фата. При действии ионизирующего излучения в диапазоне доз 10 - 10 рад оптическая плотность пленки на длине волны 542 нм возрастает хгинейно от S - „ 0,17 до S-j, .1,65. П р и м,е Р 3. Аналогично примеру 1 получают пленку полиметилметакрилата, содержащую 0,5% п-диметиламиноазобензола, 5% четырехбромистого углерода и 9% трихлорэтилфосфата.Толщина пленки 150 мкм. Исходная оптическая плотность пленки 80.542. 0,09. При действии ионизирующего излучения в диапазоне доз 10 рад 78 оптическая плотность пленки возраста ет на длине волны .542 нм до S- 0,975. На чертеже приведены зависи мость роста оптической плотности на длине волны 542 нм от величины дозы гамма-электронного и тормозного рент геновского излучений, П р и м е р 4. Аналогично примеру 3 получают пленку толщиной 180 мкм полиметидметакрилата, содержащую :0,5% п-диметиламиноазобензола, 5% четырехбромистого углерода и 15% три фенилфосфата. При действии ионизирующего излучения в диапазоне доз рад оптическая плотность пленки на длине волны 542 нм возрастает линейно от SP 0,07 до Sjj 0,81. П РИМ ер 5. Получают пленку полиметилметакрилата, как в примере но вместо четырехбромистого углерода вводят тетрабромэтан. Толщина пленки 140 мкм. При действии ионизирующего излучения, в диапазоне доз 10 - 2 х X 10 рад оптическая плотность на длине волны 542 нм возрастает от SQ 0,07 до 8д, 0,88. П р и м е; р 6. В 10 г 36% раствора полиметилметакрилата в растворителе Р-5 растворяют 0,0018 г бензол- (азо-1)-4-аминонафталина и.О,36 четырехбромистого углерода. Полученный раствор смешивают с 0,54 г трифенилфосфата. Из полученного раствора готовят аналогично примеру I свободную пленку полиметилметакрилата толщиной 150 мкм, содержащую 0,04 мас.% бензол-()-4-аминонафталина, 8,0 мас.% четырехбромистого углерода и 12 мас.% трифенилфосфата. Пленку досушивают при 50с в течение 72 ч. При облучении гамма-излучением Со цветовой пленочный дозиметр окрашивается из желтого в. красный цвет, и оптическая плотность его на длине волны 530 нм линейно возрастает, с ростром дозы в Диапазоне 10 - 1, рад от S0,530 0,13 до SD.SJO 0,22 при облучении дозой 10 рад и до SB 550 1 20 при дозе Д,5 10 рад. Пример 7. Аналогично примеру 6 получают пленку полиметилметакрилата, содержащую 0,08 мас.% бензол(азо-1)-4-аминойафталина, 8,0 мас.% четырехбромистого углерода и 12,0 мас.% трифенилфосфата. Толщина пленки 150 мкм. Исходная оптическая плотность пленки 0,19. При действии ионизирующего излучения в диапазоне доз рад оптическая плотность пленки возрастает на длине волны 530 нм от Fj, 530 0,26 при дозе Ю рад до S.j,s3o Ij при дозе 10 рад. П .р и м е р 8. Получают пленку полиметилметакрилата как в примере 7, но вместо четырехбромистого углерода вводят пентабромэтан. Толщина пленки 150 мкм; При действии ионизирующего излучения в диапазоне доз 10 - 2 х X 10 рад оптическая плотность пленки на длине волны 530 нм возрастает от So 0,14 до Sjj 0,17 при дозе 10 рад и Sjj 0,88 при дозе 2 х X 10 рад. Сравнительные дозиметрические характеристики, приведенные и таблице,, свидетельствуют об улучщенных параметрах цветового пленочного дозиметра, полученного из предложенной композиции - повьппении чувствительности до величины 66 Мрад., снижении постзффекта до 5% за сутки и достижения суммарной погрешности определения дозы 12%. Предложенная композиция.для цветового пленочного дозиметра может быть применена в качестве рабочего средства контроля дозы в радиобиологических и радиационно-технологических процессах, а также для исследовательских целей в ядерной технике.

КОШОЗИЦИЯ ДЛЯ ЦВЕТОВОГО ПЛЕНОЧНОГО ДОЗШЕТРА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ, включающая полимерное связующее, азокраситель, пластификатор и сенсибилизатор, отличающаяся тем, что, с целью Повышения радиационной чувствительности и снижения погрешности измерения дозы, в качестве азокрасителя она содержит п-диметиламиноазобензол или Изобретение относится к химической дозиметрии ионизирующего излуче- , ния, в частности к композиции цветового пленочного дозиметра для диапазона доз рад. Известна композиция для цветового пленочного дозиметра, включакндая полимерное связующее - галогенсодержащий полимер, например поливкнилхлоридили сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом, и азокраситель, чувствительный к кислотам, выбранный из группы: диметиловый желтый, диэтило2 бензол-(азо-1)-4-аминонафталин, в качестве полимерного связующего низкомолекулярный полиметилметакри- лат с мол.мае. 50000-60000, в качестве пластификатора - триалкилгалоген или трифенилфосфат и в качестве сенсибилизатора - бромистый алкил с содержанием брома 92-96 мол.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: п-Диметиламиноа30бензол или бензол(азо-1)-4-аминонафталин0,,8 Бромистьй алкил с содержанием ( брома 92-96 мол.% 2,7-8,0 Пластификатор9,0--15,0 (Л Низкомолекулярный с полиметилметакрилат с моЛ.мас. ЗООООгбОООО Остальное :г 00 ф 4 СО 00 вый желтый, фенил-2-азо- -нафтиламин, мета-метиловый красный, конго красный, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Кислотно-индикаторный краситель 0,-6 Талогенсодержащий полимер100 При облучении ионизирующим излучением из Полимера вьщеляется кислота, в пленке при зтом создается нужное рН для перевода красителя iirj од