Неорганический сцинтиллятор

. сОцттАлистнческ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР ( РЕСПУБЛИ ТЕНТНОЕСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1) Уральский политехнический институтим.С,М.Кирова; Институт физики Ай КиргССР (2) Алыбаков АА; Ерухимович С.М Кидибаев М.; Старцев 8.С; Шульгин Б.8;(54) НЕОРГАНИЧЕСКИЙ,СЦИНТИЛЯЯТОР (5) Изобретение. относитсй к сцинтилляциОнной технике и предназначено для регистрации ионизи. рующих излучений, в частности для регистрации 3- и электронного излучения на фоне а - излучения, Цепью изобетения является уменьшений а/Р - ото ношения неорганического сциитиллятора, обладающего эффективным атомным номером, близким кэффективному атомному номеру биологической ь ткани, В качестве неорганического сцинтиплятора предполагается использовать,кристаллы.0 Г-ОО (3 ЧО ) (0,001 - 0,005 мол.%). Преиму 2 32ществом сцинтилляторов на основе ЫГ(МО )2 32 является высокая химическая стойкость, негигроскопичность, наличие быстрой компоненты сцинтилляций ( 10 нс), чтвь обеспечивает повышенную загрузочную способность сцинтилляционного тракта. Кроме того, малая величина а/Д - отношения (-ОР 005) 0,0005) обеспечивает надежную регистрацию электронов или /3 - излучения не только на фоне тепловых нейтронов. Близость эффективного атомного номера сцинтиплятора ЕТ-ОО (80) 2 = 8,1 к эффективному номеру2 Эф эфф.биопогическои ткани позволяет уменьшить "ход с жесткостью". 1 табл.Изобретение относится к сцинтилляционной технике и предназначено для регистрации ионизирующих излучений, особенно для регистрации Р - и электронного излучения на фоне а -излучения.Целью изобретения является уменьшение а/3-отношения неорганического сцинтиллятора, обладающего эффективным атомным номером, близким к эффективному атомному номеру биологической ткани.Сущность предложения заключается в применении кристаллов ОЕ.-ОО 2(КОЗ)2 (0,001 - 0,005 мол.0 ) в качестве неорганического сцинтиллятора,Использованные кристаллыГО 02(КОз)2 (0,001 - 0,005 мол,Я выращены методом Киропулоса на воздухе в платиновом тигле из реактивов марки "ОС,4" и охлаждаются до комнатной температурыовместе с печью. Вхождение урана в кристалл легко контролируется по спектрам поглощения, т,к. наличие урана обуславливает появление группы характеристик полос поглощения как в ультрафиолетовой области, так и в области 480 - 520 нм, з также обуславливает появление яркой люминесценции,Из полученного монокристалла выкалывают образцы сцинтилляторов нужного размера (например, 15 15 5 мм) и закаливают от 700-800 С до комнатной температуры, Приготовленный таким образом кристаллсцинтиллятор готов к работе, он обладает световыходом С 0 тн = 40 - 42 относительно Сз,3-Т при возбуждении электронным пучком и может быть использован для регистрации 3 -излучения на фоне а-излучения, вследствие малого аф 3-отношения, равного "0,005, Длительность сцинтилляционного двухкомпонентного импульса 5 мкс (1-я компонента) и 300 мкс (2-я компонента). Имеется быстрая компонента длительность)ю " 10 нс, которая, однако, в 2 - 3 раза уступает основным компонентам по интенсивности,П р и м е р, Неорганический сцинтиллятор.Из шихты, содеркащей, мол.0 : фтористый литий 99,999, азотнокислый уранил О 2(МОз)2 0,001 способом Киропулоса выращен монокристалл и охлажден до комнатной температуры вместе с печью, Из полученного монокристалла выколоты образцы 15 15 5 мм,.нагреты до 800 С и закалены до комнатной температуры, Аналогичным образом готовили кристаллы других составов ОГ-О 2(КОз) (0,001-0,005), приведенных в таблице,Применение известных кристаллов 0 Г-ОО 2(КОз)2 в качестве неорганических сцинтилляторов стало возможным благода 40 45 50 лагаемых сцинтилляторов на основе ОЕ-О является их более высокая химическая стойкость (негигроскопичен) по сравнению с СзЗ-Т или КаЗ-Т.Наличие быстрой компоненты сцинтилляций у ИГ-О ( 10 нс) также. обеспечивает дополнительное преимущество перед известными сцинтилляторами, а именно обеспечивает повышенную загрузочную способность сцинтилляционного тракта.Малая величина а/Д -отношения (0,0005) обеспечивает надежную регистрацию электронов или р -излучения не только на фоне а-излучения, но и на фоне тепловых нейтронов (реакция (и, а) для радионуклида б), что является дополнительным преимуществом сцинтилляторов ОЕ-ОО 2(ИОз)2 перед известными сцинтилляторами.Эффективный атомный номер сцинтиллятора ОЕ-О 02(ИОз)2 равен Ефф = 8,1, т.е, очень близок к Ъфф биологической ткани, Последнее является необходимьм условием ря обнаруженному сцинтилляционному эффекту в этих кристаллах при пониженнома -отношении, что открывает возможность регистрировать/3-излучение (и электронное излучение) на фоне а излучения.Как видно из таблицы, для составов сОЕ, содерхащих добавку азотнокислогоуранила в пределах 0,001-0,005 мол,"-,ь, световыход сцинтилляций в стандартном спектроме 1 рическом,тракте составляет 40 - 420 относительно световода эталона - промышленного сцинтиллятора СзЗ-Т, т.е, предлагаемый сцинтиллятор в 2,6 - 2,8 раза лучшепо световыходу, чем известный сцинтилля-,15 тор ОЕ-Ео,Из таблицы также видно, что предлагаемый сцинтиллятор имеет рекордно низкоеа,3-отношение, равное 0,005, что в 40-200раз меньше, чем у известных неорганических сцинтилляторов, Низкое арф -отношение позволяет надежно регистрироватьф-излучение и электронные пучки на фонеа-излучения, ьПри введении в ЫЕ добавки азотнокислого уранила в количестве, меньшем, чем0,001 мол.%, например 0,0005 мол 0 . световыход сцинтилляций уменьшается из-зауменьшения числа центров излучения, Присодержании азотно-кислого уранила более0,005 мол.%, например 0,05 мол., световыход сцинтилляций резко падает (в2 раза)из-за эффектов концентрационного тушения. Добавка натрия к ОЕ-О уменьшает длительность компонента сцинтилляций г 1 с 5до 3 мкс, однако резко снижает световыходс 40 до 15 относительно Сз Е-Тф 1,Дополнительным преимуществом пред1304584 лляций по амплитуде) в электронном ение, те - длительность сцинтилляй, Энергия а-частиц 5,12 МйВ, Хо - г/см 2. Примечание. В тракте с разрежен ций; А - длина во радиационная дли- относительныи световыход сцинтием 4 нс; Ь В - энергетическоеразрешны излучения в спектре сцинтилляциа; +) приведено значение Хо р = 31,86 ормуло.изобретенияменение кристаллов ОЕ - 002 ИОз)20,005 мол. в качестве неорганисцинтиллятора. 00 ск Составитель В,ДрыгинТехред М.Моргентал ректор .С.Шекм тор М.Василь Тираж Подписное НПО"Поиск" Роспатента113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 324 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1" Ф уменьшения "хода с жесткостью". 8 этом плане предложенный сцинтиллятор О Г(ЙОз)2 имеет преимущество перед известными сцинтилляторэми, свойства которых приведены в таблице.