Способ получения сцинтиллятора на основе иодида цезия

(51 ОБРЕТЕН ЬСТ ле- ам- ышУсушшение посмиллисеВ ампулу или борной бо чистый"ый", Ампулу ещаютлоты СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ С(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЦИНТИЛЛЯТНА ОСНОВЕ ИОДИДА ЦЕЗИЯ(57) Изобретение относится к техлогии получения сцинтилляторов ижет быть использовано при изготонии детекторов рентгеновского има-излучения в медицинской и проленной томографии, Целью изобретявляется уменьшение послесвеченимиллисекундном диапазоне, Изобрение описывает способ получения стиллятора на основе иодида цезиявключающий сушку иодида цезия и Изобретение относится к технологии получения. сцинтилляторов и может быть использовано при изготовлении детектора рентгеновского и гамма-излучения в медицинской и промышленной томографии.Цель изобретения - уменьлесвечения сцинтиллятора вкундном диапазоне.Пример 1 пом 50 г оксида бора кис квалишикации "осоили "спектрально чист подсое. С 09 К 11/55, 11/61С 30 В 11/06 ку поглотителя - оксида бора или борной кислоты при нагревании со скоростью 5-15 град/с до 100-250 С и постоянном вакуумировании, смешиваниевысушенных компонентов, введение вшихту грабита в количестве 1-10 отмассы иодида цезия, сушку полученнойшихты при непрерывном вакуумировании,расплавление высушенной шихты, введение в полученный расплав активаторанатрия или таллия, выдержку расплавас последующей направленной кристаллизацией и отжиг полученного кристалла.Изобретение позволяет получить кристаллы на основе иодида цезия, величина послесвечения которых в миллисекундном диапазоне в 2-9 раз ниже,а интенсивность радиолюминесценциив 2-2,5 раза выше аналогичных характеристик кристаллов, полученных известным способом, При этом кристаллыне имеют посторонних включений,1 табл. диняют к вакуумнои системе и помеща ют в печь. При непрерывном вакуумировании печь нагревают со скоростью 1 О /ч до 250 С. В процессе термичес кой обработки содержимое ампулы перетряхивают во избежание спекания вручную или с помощью вибратора. Предварительно высушенный при 250 С иодид цезия в количестве 500 г смеш вают со 100 мг высушенного оксида б ра. Нолученной смесью заполняют коническую часть ампулы диаметром 50 м В оставшуюся часть шихты добавляют25 г графита квалификации "спектрально цистый" и заполняют остальную часть ампулы. Ампулу с шихтой помещают в печь и при непрерывном вакуумировании производят сушку шихты при 500 С в течение 10 ч, Вакуумированную ампулу с шихтой помещают в верхнюю камеру ростовой печи при 750 С, затем шихту расплавляют под вакуумом, 1 О после чего в расплав вводят 2 г активатора - иодида таллия, Не нарушая вакуума в ампуле, отсоединяют ее от вакуумной системы и выдерживают расплав 10 ч. Затем производят направленную кристаллизацию в вертикальной печи со скоростью 2 мм/ц. Полученный кристалл извлекают из ампулы методом оплавления, отжигают при 550 С и охлаждают до комнатной температуры со скоростью 10 /чаВ таблице представлены свойства кристаллов, полученных по изобретению и данные сравнительных примеров.Из представленных в таблице дан ных следует, что величина послесвечения кристаллов, полученных по изобретению, в 2-9.раз ниже, а интенсивность радиолюминесценции в 2-2,5 раза выше аналогичных характеристик ЗО кристаллов, полученных известным способом. При этом кристаллы не имеют посторонних включений.Повышение скорости нагрева при термической обработке поглотителя выше 15 град/ч приводит к его спеканию, в связи с чем при его дальнейшем применении возможно образование кислород-содержащих примесей в кристалле и повышение интенсивности послесвечения, Снижение скорости нагрева ниже 5 О/ц нецелесообразно в связи с боль- шим увелицением времени термообработки. Режимы термицеской обработки по" глотителя выбирают из условий удале ния адсорбированной и кристаллизаци" онной вод. Адсорбированная вЛага удаляется при температуре выше 100 С,при 250 С, достигается минимальнаявеличина послесвечения. Дальнейшееже повышение температуры нецелесообразно,Для очистки расплава от хлопьевприменяют адсорбент. Выбор адсорбента обусловлен тем, цто он должен легко всплывать на поверхность расплава,увлекая с собой примеси. Массовая доля его должна существенно превосходить массовую долю взвешенных частиц,но при этом не должно наблюдаться загрязнение кристалла частицами адсорбента.В качестве адсорбента выбран графит, который применяют для очисткирасплава от продуктов взаимодействияоксида бора с примесями.К достоинствам изготовления относится возрастание прозрачности кристалла к собственному излучению, атакже увеличение выхода годных изделий из этих кристаллов.Формула изобретенияСпособ получения сцинтиллятора на основе иодида цезия, включающий сушку иодида цезия и поглотителя - оксида бора или борной кислоты, смешивание высушенных компонентов и сушку полученной шихты при непрерывном вакуумировании; расплавление высушенной шихты, введение в полученный расплав активатора - натрия или таллия, выдержку расплава с последующей направленной кристаллизацией и отжиг полученного кристалла, о т л и ч а ющ и й с я тем, цто, с целью уменьшения послесвечения сцинтиллятора в миллисекундном диапазоне, сушку исходного поглотителя проводят при нагревании со скорост.ью 5-15 град/ч до 100 - 250 С и постоянном вакуумировании, а в шихту перед сушкой вводят графит в колицестве 1-10 от массы иодида цезия.1471546 Наличиевклюцений Термическая обработка поглотителя Велицина ИнтенИассоваядоляграфита,о 1 Погло- Массовая Кристалл Пример сивность послесвечения титель доля по- глотителя, 4 радиолюминесчерез5 нс 4 Скоростьнагрева,С/ц Температура,(Т) ценции,отн.ед. 1 Ся 1(Т 1) ВРз 10,0 0,07 60 Нет 10 250 48 То же58 90 10 1,0 0,33 1,0 0,16 зяН ВО 1 ОО 10 63 0,10 0,08 0,06 5,0 10 200 300 10 55 10,0 586470"зз 200 10 То же 12 13 14 В 2,0 з 200 10,0 0,10 57 10 200 15,0 0,09 Черные вклю.чения В,Оз Известный способ 2 10 15 Сз 1(Т 1) 0,36 30 Белые хлопья 1 1 О 5 1 О 5 10 0,31 41 16 Ся 1(Т 1) 17 Ся 1(Т 1) 18 Ся 1(Т 1) В,О,То же 0,26 33 0,67 49 В Оз Отдельныебелые точки 19 . Ся 1(Т 1) В 203 110 0,29 Иного белыххлопьев 22 Составитель Н,КодинецРедактор Л.Курасова Техред М.Моргентал Корректор Т,Вашкович Эаказ 1084. Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственноиздательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1011 2 Ся 1(Иа) 3 Сз 1(Иа)Ся 1(Иа) Ся 1(Т 1) 6 Се 1(Т 1) Ся 1(Т 1.) Сз 1(Т 1) Ся 1(Т 1) Ся 1(Т 1) 2 10 210 2 10 210 2 10 110 5 10 5 10 5 10 51 О 5,0 0,09 5,0 0,11 5,0 0,29 05 0,15