Жидкий сцинтиллятор

Жидкий сцинтиллятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(zs) SU (zi) 1163625 А1 (51) 5 С09 К11 66

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЩОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕПИЬСТВУ (21) 3618032/04 (22) 08.07.83 (46) 30.11.93 Бой Йя 43-44 (72) Красовицний БМ„Галунов Н.З„Лысова И.В„

Афанасиади П.Ш; Циряе ЮА (54) ЖИДКИЙ СЦИНТИЛЛЯТОР (57) 1163625

Изобретение относится к материалам В таблице приведено сравнение вредля сцинтилляционной техники, а именно к менных характеристик предлагаемого жидбыстродействующим жидким сцинтиллято- кого сцинтиллятора (примреы 1 — 4) и рам, применяющимся в качестве сцинтилля- известных жидких сцинтилляторов (примеционных детекторов в рентгеновской и 5 ры5.-6). гамма-астрономии, при диагностике термо- Метод определения координаты попаядерного синтеза, при изучении распреде- дания частицы в сцинтиллятор можно ления изотопов в живом организме, пояснить следующим образом, Пустьсцинисследовании. траектории частиц в ядерно- тиллятор имеет форму цилиндра и свет с его физических экспериментах, при определе- 10 круговых оснований регистрируется фотонии времени жизни позитронов по фронтам приемником. Если длина сцинтиллятора 1, нарастания гамма-сцинтилляций. скорость распространения света в нем V a

Цель изобретения -уменьшение време- частицы попадают в точку, находящуюся на ни высвечивания жидкого сцинтиллятора. расстоянии Х от одного из оснований цилинПример 1, Готовят жидкую сцинтил- "5 дра, т.е. L-X от другого, тогда сигнал будет ляционную композицию, содержащую 10 г зарегистрирован первым фотоприемником

2-(4-бифенилил)-5(3,5-диметилфенил)окса- через время 11 = Х/Ч, а вторым — tg =(1 - Х)/V диазола- 1,3,4 в 1 q тTоoл у оoл а, Жидкий сцин- после попадания частицы в сцинтиллятор. тиллятор заливают в кювету из стекла Пи- Измеряя величину промежутка времени цв рекс в форме цилиндра с диаметром 20 тг, можно получить координату Х, Погрешоснования 25 мм и длиной боковой поверх-. ность в определении X будет определяться ности 25 мм. Толщина стекла боковой по- погрешностью измерения t< — тг. Разброс верхности кюветы не превышает 0,2 мм, что моментов регистрации t1 и t2 сцинтилляципозволяет проводить исследований при Р- онных импульсов, появившихся в одной и возбуждении (радиоиэотопный источник 25 той же точке сцинтиллятора, будет тем мень У + Яг). Одно из оснований кюветы и ше,чемкорочесамисцинтилляционныеимбоковую поверхность покрывают черной пульсы. нитрокраской для ослабления влияния про- Очевидны и условия работы сцинтилляцессов светособирания. Временные харак- - тора при больших загрузках. Если промежу-. теристики измеряют методом счета 30 ток времени между приходом двух частиц отдельных фотонов на установке с высоким Att, и йг — длительность сцинтилляционновременным разрешением. Измерения све- ro импульса, то при Ж1 > Atz произойтового выхода производят токовым методом дет раздельная регистрация сигналов, при по ГОСТ. Время высвечивания сцинтиллято- Ж1 < Жг сигналы сольются, т.е. нарушится ра1,09нс,Сцинтилляционнаязффективность 35 режим работы сцинтилляционного счетчи109% по отношению к стандартному эталону, ка. принятому в сцинтилляционной технике (4 Таким образом, основной характериг/л пара-терфенила и 0,1 г/л 1,4-бис-(5-фени- стикой данного вида сцинтилляторов являлоксазолил-2)бенэола в толуоле). ется длительность их свечения. У более

П риме р 2, Готовятжидкую сцинтил- 40 быстродействующих сцинтилляторов разляционную композицию, содержащую 20 г брос моментов излучения фотонов ра2-(4-бифенилил)-5-(3,5-диметилфенил)окса- диол ю ми н ес це н ц ии будет ме ныне. диаэола-1,3,4е1лтолуола. Время высвечи- Энергетическое разрешение, световой вания 0,72 нс. Сцинтилляционная зффек- выход и другие сцинтилляционные характивность 105® по отношению к 45 теристики для быстродействующих сцинстандартному эталону. тилляторов являются второстепенными.

Пример 3. Готовят жидкую сцинтил- Длительность сцинтилляционной ляционную композицию, содержащую 30 r вспышки в отсутствие заметной реабсорб2-(4-бифенилил)-5-(3,5-диметилфенил)оксади- ции и значительного рассеяния света сцинаэола-1,3,4в1лтолуола. Время высвечивания 50 тилляций обусловливается длительностью

0,62 нс. Сцинтилляционная эффективность ее фронта затухания.

84 по отношению к стандартному эталону. Определение временных характеристик

П р и M е р 4, Готовят жидкую сцинтил- проводят методом счета отдельных фотонов ляционную композицию, содержащую 30 г при облучении исследованных сцинтиллято2-(4-бифенилил)-5-(3,5-диметилфенил)ок- 55 ров электронами от радионуклида т + $г. свдиазола-1.3,4 в 1 л ксилола. Время вы- Измерительная установка и методика измесвечивания 0,64 нс. Сцинтилляционная рений описаны в литературе. Для повышеэффективность 67; по отношению к стан- ния точности измерений результаты их даотному эталону. подвергают математической обработке на

1163625

ЗВМ EC — 1033. При обработке учитывают, что в результате измерений получают кинетические кривые. форма которых определяется не только формой исследуемого сигнала, но и влиянием измерительной an- 5 паратуры. Результаты измерений для приведенных в таблице составов показаны на фиг,1 — 5. Форма приведенных экспериментальных кривых описывается функцией, равной свертке функций, описывающих 10 форму исследуемого сигнала и форму кривой отклика аппаратуры на мгновенное возбуждение (аппаратная функция).

Аппаратная функция измерительной уста- . новки хорошо описывается гауссовой кри-. 15 вой со среднеквадратичным отклонением

260 пс, что соответствует ширине на половине максимального значения аппаратной функции 0,6 нс. Методика построения программы обработки и пример ее реализации 20 для установки описаны в литературе.

На фиг, l-5 изображены графики, иллюстрирующие кинетику сцинтилляций составов, описанных в примерах 3; 2; 1; 4. и 25 известных(кривая 1 — для примера 6, кривая

2 — для примера 5) соответственно (на всех графиках по оси ординат отложено количество импульсов, зарегистрированное в канале памяти запоминающего устройства 30 многокачального анализатора импульсов, а по оси абсцисс — номер канала; ширина канала 25 10 с; расстояние между точками по оси абсцисс дает информацию о промежутке времени между отдельными 35 событиями, равном произведению количе-, ства каналов на ширину канала). Приведен-. ные кривые делают наглядными результаты измерений и позволяют графически провести грубую оценку временных параметров 40 сцинтилляционных импульсов соответствующих сцинтилляторов. Кривые, приведенные на фиг. 1,2 и 4, обладают более крутым фронтом затухания, обусловливающим время высвечивания сцинтиллятора, и мень- 45 шей длительностью, чем кривая, приведенная на фиг.3. Последняя кривая свидетельствует о лучших временных характеристиках соответствующего ей— сцинтиллятора по сравнению с сцинтилляторами, результаты измерений кинетики радиосцинтилляций которых приведены на фиг.5. Точное определение временных параметров, описывающих форму сцинтилляционной вспышки, возможно лишь при учете вклада аппаратуры в результате измерений. Поэтому значения времени высвечивания сцинтилляторов, приведенные в примерах и таблице, получены вследствие . обработки результатов измерений, позволяющей исключить влияние аппаратуры. (56) Каталог фирмы "Nuclear Enferprlses

0тйесГ, 1974, М 68, с.3.

Каталог фирмы "Nuclear Enferprlses

Limited", 1974, М 68, с.13.

Birks ).В., The Theory апб Practice of

Scintillation Counting.— Oxford е.а., Pergamon Press, 1967, р.277, 288; 289.

Красовицкий Б.M.„Áoëoòèí Б.М, Органические люминофоры, — Л., Химия, 1976, с.247, Галунов H.Ç, K вопросу об измерениях параметров кинетикй сцинтилляций в нанои субнаносекундном диапазонах. — В кн.

Методы получения и исследования монокристаллов и сцинтилляторов. Харьков, 1980, ¹ 5, с.104 — 110.

Галунов Н.З., Кришталь Е.Е,, Цирлин

Ю.А, Методика обработки экспериментальных данных, полученных однофотонн ым методом при исследовании сцинтилляционных импульсов быстрых органических сцинтилляторов. Харьков, 1982, 23 с. Рукопись представлена ВНИИмонакристаллов. Деп. s ОНИИТЭХИМ.

Черкассы, 1982, N. 1024 ХП-Д82.

Furst M., Grunderg А., НаИаапп H„Short

Decay Time $с! мШатоп Solutes — Rev. Scient.

lnstrurn. 1962, 33, N. 10, р, 1131 — 1132, 1163625

Продолжение таблицы

Л7Р 1УР

Нпср канала аналцытгра

Фиг. У

Формула изобретения

ЖИДКИЙ СЦИНТИЛЛЯТОР, включающий органическую основу - толуол или ксилол и люминесцирующую добавку, ", отличающийся тем. что, с целью уменьшения времени высвечивания, в качестве.лю1

М а 2

Ъ ф

Ъ ь а

УР," минесцирующей добавки он содержит 2-(4бифенилил) -5- (3,5- диметилфенил) оксади-: азол -1,8,4 при следующем соотношении

5 компонентов.

2-(4- Бифенилил) -5- (3,5- диметилфенил)- оксадиазол-1,3,4 10- 30 r.

Толуол или ксилол 1000 мл

1163625

703

И

Ь ь ,ь ь с ь 70 1

1 з ь

Ф ф

7Р7

И 7 ЕИ

Номер какала аналазаасра

Фиг, Г

Ф ь

"702

К ,ф ь э

Ъь 77

УР

700 750 2А7ю

Номер . ямала анализатора юг. 8

1163625

Ю еи д ггамф +dtlt7i7 ц адуращцра

ФЬг. у

>УР а айапцзаторц

Редактор М.Ленина

Заказ 3332

Тираж Подписное

НПО "Поиск Роспатента гн,." i,; - ;. яснно i:çäÿòåëüñêöé комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ф ь ф

Ф,, 1Ю

1 ф

Фь э ф

Ф у я 4 а

Номер канала

Фсв Ф

Ь

o+ ъ ф

1

М

1

Ф

1 ф

Составитель

Техред M.Mîðãåíòàë Koppe«sop H.Король! 13()35, Москва, Ж-35, Рауыская наб., 4/5