Волокно для сцинтилляционных годоскопов

яс 11 ак 11 яхчем Б ар 11 ОС 31 ОЙньГх и длина1 у 11 ствитж 1 ьнс 11 асц 1 асти годсскспа мажет быть равной 11 ес 1 са 1 ьким десяткамсантиметров при диаметре волоконскопа 1 1 ол, эти гадсскопы определяюттолько одну координату (номер волокнав кассете) в направлении распространения регистрируемого излучения иличястицы. Цля Регистряции двух 1(ООРдинат испал 1 зуэот несколько плоскостей, расположенных друг за другом,Наиболее близким к изобретениюявляется волокна для сцинтилляционных гороскопов содержащее кернвыпс 31 ненныЙ из спинти 31 ляцисннсговещества, и прозрачную оболочку, коэффициент преломления которой меньше,чем у керна,Наилучшие результаты были получены для волокна состоящего изкерна-сцинтиппятора на основе поливини 1 топуспа типа МК 161, покрытогокремнийарганическай ипи стекляннойсмолой. Кассета годоскапа представляет собой двойной спой волокна, памеценный в за 11 плтную светоизопирую 1 цуюматрицу, причем один спой сдвинутотносительно другага на половину диаметра волокна. Этот прием позволяетуменьшиь неэсээс 11 ективнссть регистра 1 ии при определении одной координаты.связанную с прохождением регистрируемых частиц между волокнами и черезих оболочку. 3 этой работе показанавозможность изготовления годоскопадлиной да 50 см при диаметре волокон 1 мм,(: одной стороны, существующая технология не позволяет изготавливать достаточно тонкую оболочку волокна, с другой - оболочка должна быть достаточно толстой для надежной защиты опт 1 лчески,:1 сагершенной границы раздела керн-оболочка от воздействия внешней среды. Большая толщина оболочки двухслойных волокон приводит к паденко эАективности.Дпя часто встречающегося на практике случая потери в э 11 эективнссти регистрации для однослойного годоскопа составляют более 30%. Для многослойных годоскопав при соответствующем сдвиге слоев волокон потери в эффективности компенсируются, на при прсхсжден 1 ли регистрируемой частицы только через оболочку или вблизи границы раздела керн-оболочка уменьшение ка.111 лчест 11 я света сцинтш 1- пяцией в каждом Отдельном волокне составит окало 30%.Цел 1,1 о изобретения является увеличение эфс 11 е 1 стивности регистрации ядерных Излучений и повьш 1 ение светавыхада волокон дпя сцинтиппяциснных годосконав,;Оель достигается тем, что в волокне для сцинтию 1 яцион 1 лых гороскопов, содержащем керн, выполненный из сцинтилпяционнога вещества и прозрачную оболочку, каэфйициент преломления которой меньше, 1 ем у керна оболочка волокна выполнена из с 11 инти 1111 яционнага вещества, спектр излучения которого совпадает или перекрывается спектром поглощения керна волокна.В керне наряду са светам сцинтипляцией образуется эооминесценция за счет ега 1 остовозбуждения светом оболочки. Б абапсчке образуется коротковолновый свет, который., попадая в керн, преобразуется в более рпинноволновый, Такой подход позволяет получить волокна, в котором керн и оболочка сцинтиплируют кяк единое пепае,а распространение светя происходитЗОв керне с полным внутренн 1 лм отражением на границе раздела керн-обапочкязНз Фиг, 1 схемятичски изображенаволокна, на фиг2 - " ссета 1 Ороско=па,3.з Ня Аиг, 1 и фиг. 2 введены обозначения. волокно 1, керн 2 выполненный из спинт 1 л 11 пиру 1 оцегс вещества;оболочка 3, кассета гороскопа 4, направление регистрируемого излучения4 О 5, направление света б, выходящегоиз волокон,Образование света в волокне в случае двухкомпонентов сцинтилпятора -керна осуществляется следующим об 43 разом,Регистрируемое излучение (частица)проходит через волокно 1, теряя часть своей энергии, которая передается веществу (основе) керна 2 и оболочки 3. Эта энергия безрадиационным способом сообщается сцинтилпяционной добавке, которая излучает коротковолновые 1 Ьстаны, Фогсны, образовавшиеся в керне 2 и оболочке 3.возбуждают молекулы.второй добавки керна (смеситель. спектра), которая с высокой квантовой эФАективностью изотропно излучает в более длинновслс"5 1122 новой частц спектра. Далее часть полученного света выходит из волокна 1, а часть света, удовлетворяющая условиям полного внутреннего отражения5 на границе раздела кен 2 - оболочка 3, распространяется в керне 2 к фотоприемнику в направлении света 6, выходящего из волокон.Пример выполнения волокна.Керн 2 изготовлен из полистирола (п = 1,59) с добавками; 2% РРО (собственно сцинтиллятор) и 0,1% РОРОР (смеситель спектра). Оболочка 3 сделана из полиметилметакрилата (и =15 - 1,49) с добавкой 10% РРО. Максимум спектра излучения РРО находится в об" ласти длин волн 360-370 нм, ширина спектра излучения на уровне 0,5 от максимума составляет 55 нм (345-400)2 О Максимум спектра поглощения РОРОР соответствует длине волны 360 нм, а ширина спектра поглощения на уровне 0,5 - 330-395 нм. Таким образом видно, что спектры - имучения РРО 25 и поглощения РОРОР - хорошо перекрываются; квантовая эффективность преобразования спектра составляет 0,8- 0,9; кроме того, максимум спектра излучения РОРОР соответствует максимуму спектральной чувствительности фотокатодов большинства современных Аотоумножителей. Диаметр керна 2 равен 0,5 мм, наружный диаметр волокна 1 равен 0,8 мм (К = 3,3). Различные концентрации РРО в керне и оболочке 35 выбраны из условий обеспечения примерно одинаковой сцинтилляционной эффективности. Сравнение этого волокна с аналогичным волокном без добавок РРО в оболочку показывает, что 4 О в предлагаемом волокне световыход уве 113 6личивается на 45-50%, Волокна 1 собраны в кассету годоскопа 4 размером50 х 20 х 10 мм (см,фиг, 2). Регистрируемое излучение от 6 -источника Бг(показано стрелкой 5) направлено нормально к плоскости кассеты годоскопа4 с волокном 1, Выходящий из волоконсвет в направлении 6 попадает на фотоумноиютель и электронно-оптическийпреобразователь, а далее свет фотограАируется или преобразуется в элект.рические импульсы и обрабатываетсяэлектроникой,Для дополнительного повышения эфАективности волокна оболочку можноизготовить квадратного сечения либоиз легко деАормируемого материала стаким расчетом, чтобы при укладкеволокон в кассету зазор между волокнами был минимальным и регистрируемоеизлучение независимо от места попацания в кассету проходило одинаковоерасстояние в объеме сцинтиллятора.Некоторое уменьшение эАфективностирегистрации при малых значениях К,связанное с уменьшением телесногоугла захвата света оболочки керном.можно преодолеть известным способомнанесения тонкого отражающего слояна поверхность оболочки волокна.Применение предлагаемого волокнадля сцинтилляционных годоскопов свысоким пространственным разрешениемобеспечивает увеличение на 20-30%длины чувствительной области годоскопов при сохранении прежнего световыхода; улучшение пространственногоразрешения годоскопов на 30-40%,а также не требует изменений существующей технологии изготовления двухслойных волокон.1122113 хред Л.Олийны редактор 0,10 рко ректор С.Шекмар кав 2313 крытияд. 4 иэдательскиЯ комбинат "Патент", г, Узцород оиэводст Гагарина, 101 осударственного комитета до и 113035, Иосква, Ж,/уПодбретениям иаушская наб.,писноеот м ври ГЕНТ СССР