Термолюминофор для композиционного детектора ионизирующего излучения

Термолюминофор для композиционного детектора ионизирующего излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

) ТЕРМОЛЮМИНО«ЮР ДЛЯ КОМПОЗИЦИОННОГО ДЕТЕКТОРА ИОНИЗИРУЮЩЕГО) ИЗЛУЧЕНИЯ на основе карбоната КЕШЬЦИЯ, содержащий самарий и европий, отличающийся тем, что, с целью повьпаения избирательности термовысвечивания при регистрации смешанных видов:излучения, он дополнитель:но содержит, лантаноий из группы, включающей церий, диспрозий и тербий , при следующем соотношении компонентов , мас.%: 0, Самарий 0,10-0,15 Европий Церий или диспрозий, 0,03-0,30 или тербий Карбонат Остальное кальция

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COIW

РЕСПУБЛИК

3ДР С 09 K. 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Остальное (21) 3350587/23-26 ,(22) 04.11.81 (46) 15.04.83. Нюл. Р 14 (72) В.Д.Рожков, В.Г.Кронгауз и И.Х.Шавер (71) Ордена Ленина физико-техни:ческий институт им.A.Ô.Èîôôå (53) 535. 377:546 . 4 42 46(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 717679, кл. G 01 Т 1/11, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2838746/23-26, кл. С 09 К 11/12,,1979. (54)(57) ТЕРМОЛЮМИНОФОР ДЛЯ КОМПОЗИ ЦИОННОГО ДЕТЬКТОРА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ на основе карбоната кальция, ..SU„„ 1011666 А содержащий самарий и европий, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения избирательности термовысвечивания при регистрации смешанных видов излучения, он дополнительно содержит.лантаноий из группы, включающей церий, диспрозий и тербий, при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Самарий 0,10-0 15

Европий 0,10-0,15

Церий или диспрозий, -или тербий 0,03-0,30

Карбонат кальция

1011666

Церий илидиспроэий или тербий 0,03-0,30

Карбонат кальция Остальное

Отличие предлагаемого термолюминофора состоит. в том, что он дополнительно содержит лантаноид из группы, включающей церий, диспрозий и тербий, при указанном сротнашении. компонентов. .Указанное отличие обеспечивает повышение избирательности термолюминесценции термолюминофора при регистрации смешанного гамма-нейтронного излучения в 15 раэ по сравнению Q известным люминофором при сохранении стабильной термолюминесценции и..высокой чувствительности к видимому

Ъ свету, Выбор предельных значений концентрации самария, диспрозия и тербия определяется необходимостью получения максимальной.эапасаемой светосуммы в низкотемнературном пике термовысвечивания при возбуждении рентгеновским или гамма-излучением. При содержании указанных. активаторов менее

0,03% эта светосумма значительно уменьшается, а при концентрации более 0,30% проявляется концентрационное тушение термолюминесценции.

Предельные значения концентрации ,самария и европия обусловлены необходимостью сохранения чувствительнос-. ти термолюминофора к видимому свету и положения высокотемпературного пи-, ка термовысвечивания.

Синтез .термолюминофора осуществляют путем прокаливания смеси исходных . компонентов при 900 С в атмосфере окиси углерода.

Пример 1. 2,478 r СаСОу:

5,9 мг Sm (S0ä)3; 4,4 мг EuS; 1,8 мг

С (S0g)» 270 мг CaF<, 120 мг .CaS+ . и 30 мг ИОО смачивают в фарфоровой ступке дистиллированной водой, перемешивают, и полученную смесь сушат при 75 С в течении 2 ч. Затем добавляют 90 мг серы, смесь перетирают и переносят в кварцевую лодочку, которую помещают в ампулу дня прокалиэания, снабженную угольным затвором. ! пихту прокаливают при 900 С в течение 30 мин. Полученный спек охлаждают, растирают, просеивают и порошок термолюминофора таблетируют.

Полученный термолюминофор состава

СаСО9 г Sm(0,1%), Ем .(0,12%) -Се (0,03%), имеет избирательность S .S< 8:1, где S< — светосумма, запасаемая в1 низкотемпературном пике, S < — светосумма, .эапасаемая в выеокотемпературном пике, при возбуждении гамма-излучением.

Пример 2. Готовят шихту, содержащую 2,471 r. СаСОзу 7,1 мг Smz(SQ)q

Изобретение относится к.технике люминофоров, а именно к термолюминофорам для регистрации рентгеновского,. излучения, гамма-лучей, потоков нейт- ронов и смешанного излучения в композиционных детекторах ионизирующего излучения, используемых в медицине, радиобиологии и других областях техники.

Известен термолимннофор на основе сульфида стронция, активированного самарием и европием в количестве

0,5% для каждого, являющийся элементом композиционного детектора ионизирующего излучения, чувствительным к облучению рентгеновским излучением 15 и гамма-лучами, а также видимым све- той, в которйй в указанном типе детекторов:превращается энергия нейтронного потока. Кривая термовысвечивания данного термолюминофора имеет gp один высокотемпературный пик при возбуждении видимым светом и два пика ниэкотемпературный и высокотемператур- ный — при возбуждении рентгеновским или гамма-излучением. Степень иэбира- 25 тельности термолюминесценции, определяемая отношением светосуммн S<, заласаемой в низкотемпературном пике, к светосумме S, запасаемой в высокотемпературном пике, при возбуждении рент-30 геновским или гамма-излучением и обозначаемая как S„:S для описываемого термолюминофора имеет высокую величину и равна 16:1 ).1).

Однако этот люминофор обладает су- В щественной нестабильностью термолюминесценции, связанной с химической нестойкостью.сульфидной основы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является термолюминофор на основе карбоната кальция40 содержащего в качестве активаторов самарий в европий при следующем соотношении компонентов, мас.%: самарий

0,10-0,15, европий О,09-0,18; карбонат кальция остальное, обладающий 45 достаточной химической устойчивостью (2) .

Недостатком известного люминофора является невысокая избирательность термолюминесценции, для которой отно- 5р шение S< .S< имеет величину 2г1. Это затрудняет использование его для дозиметрии полей смешанного излучения.

Цель изобретения — павышение избирательности термовысвечивания люминофора при регистрации смешанных видов

55 излуче ния.

Поставленная цель достигается предлагаемым термолюминофором на ос- . нове карбоната кальция, содержащим самарий, европий, а также лантаноид из группы, включающей церий, диспрозий и тербий, при следующем соотноше- . нии компонентов, мас.%:

Самарий 0,10-0,15

Европий 0,10-0,15 . 6S

1011666

Составитель В. Рожевольнов

Редактор T.Парфенова Техред И.Тепфер . Корректор Е.Рошко

Заказ 2684/31 Тираж 637 Подписное

BHHHTIH Государственного- комитета СССР по делам изобретений и.открытий

113035, Москва, Х-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ПЛП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

5,4 мг EuS; 6,9 мг Tba.(SO@)q., .270 мг СеГя, 120 мг CaSO4, 30 мг И90 . и 90 мг Серы. Далее шихту обрабатывают аналогйчно примеру 1.. (Полученный:таким образом термолюминофор имеет состав . СаСО з 5в (0,12Ф);

Еи (0,153); Tb (0,1В) и обладает избирательностью 8,:8 30 .1.

П р и.м е р З..Аналогично приме

:ру 1 готовят термолюминофор из шихты, содержащей 2,461 г СаСО4, 8, 8 мг 10

Sm (S04)g; 3,6.мг KuS; 17,0 мг Оу;(S04)g;

270:мг CaF>, 120 мг CaSO ð 30 мг .Ng0 и .

:90 мг серы.

- ПолученНый термолюминофор имеет. состава СаСО й5в(0,15%), Ем (0,10%); 15

Оу (О, 30%) и йэбирательность, равнув

S sSр, 12 1.

Таким образом, приведенные данйые показывают, что предпагаемий термолюминофор обладает поверженной избирательностью в 15 раэ большей, чем известный люминофор на основе карбоната кальция, при сохранении стабильной термолюминесценции и высокой чувствительности.

Повйшенная избирательность термовысвечивания. при высокой стабильност-. ик термолюминесценции, а.также высокая чувствительность к видимому свету делают предлагаемый термвлюминофор перспективным для применения в композиционных детекторах, регистрирующих излучение в смешанных гамма-нейтрон- . ных полях