Способ изготовления сцинтилляционного детектора

(5 ц 5 0 01 Т 1/202 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО ДЕТЕКТОРА(57) Изобретение относится к детектирующим устройствам для регистрации ионизиИзобретение относится к детектирующим устройствам для регистрации ионизирующих излучений и может найти широкое применение при изготовлении высокотемпературных сцинтилляционных детекторов,Известен способ изготовления сцинтилляционного детектора, включающий установку щелочно-галоидного сцинтиллятора в контейнер, формирование светоотражающей оболочки, герметизацию. При этом проводится предварительная сушка всех комплектующих деталей, узлов, оснастки, материалов в условиях замкнутого объема (бокса) путем применения сильного влагопоглотителя (фосфорного ангидрида).Укаэанный способ нашел широкое применение при сборке детекторов, работоспособных в широком интервале температур от 60 до 140 С. Однако при работе на верхнем пределе температур и в области близких к нему температур происходит резкое, зачастую необратимое, ухудшение сцинтилля,.Ю , 1699271 А 1 рующих излучений и может применяться при изготовлении высокотемпературных сцинтилляционных детекторов, Цель изобретения - повышение термопрочности детектора. Цель достигается тем, что до установки в корпус В условиях инертной атмосферы производят нагрев сцинтиллятора до 330 - 350 С, выдержку при указанной температуре 5-10 мин с последующим охлаждением. Способ позволяет повысить термопрочность сцинтилляционного детектора за счет снижения содержания остаточной воды и повысить верхнюю границу рабочих температур. 2 ил., 1 табл. ционных параметров иэделий, причем за очень короткие времена работы.Известен способ изготовления сцинтилляционного детектора (прототип), включающий установку щелочно-галоидного сцинтиллятора в контейнер, формирование светоотражающей оболочки, герметизацию, При этом все операции сборки исполняются в закрытой д системе, содержащей атмосферу, не реаги-рующую со сцинтиллятором при 150 - 200 С, оУказанный способ позволяет изготавливать детекторы ионизирующих излучения.работоспособные в интервале температур от - 60 до 200 С. Однако известный способ не лишен недостатков,Нами были проведены исследования потермодесорбции веществ с поверхностигигроскопичных щелочно-галоидных сцинтилляторов в зависимости от вида и условийобработки поверхности, 1699271На фиг. 1 представлены характерные кривые десорбции Н 20 из кристаллов Ма(Т) и Сз(Иа).Проведенные эксперименты установили, что независимо от вида обработки, на блюдается два характерных пика на кривых десорбции при температурах -150 С и 330 С, Эксперименты проводились как в условиях вакуума, так и инертной атмосферы (аргон), 10Известно, что Н 20 и йа образуют различные фазы при разных температурах: до 241,5 К образуется устойчивый кристаллогидрат йа 5 Н 20, до 259,5 К стабильна система Ма 5 Н 20 + йа 2 Н 20, до 341 К стабилен кристаллогидрат йа 2 НрО.Таким образом, просто сборкой детектора в условиях инертной атмосферы удается несколько понизить содержание остаточной влаги в готовом изделии, т,е. несколько увели чить термопрочность, но полностью избежать отсутствия воды не удается и после нескольких термоциклов на предельных значениях высоких температур характеристики изделий необратимым образом ухудшаются, так как поверхности и в объеме кристалла при таком способе сборки всегда присутствует остаточная вода, что определено условиями предварительной обработки и ростом кристаллов, 30Цель изобретения - повышение термопрочности сцинтилляционного детектора,Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления сцинтилляционного детектора, включающего установку сцин тиллятора в корпус контейнера, формирование светоотражающей оболочки, герметизацию в условиях инертной атмосферы, до установки сцинтиллятора в корпус проводят его нагрев в указанных условиях до 330-350 С, 40 выдержку при этой температуре 5 - 10 мин и охлаждение.В основу способа положен экспериментально установленный факт - максимальное очищение поверхности ЩГК при экспери ментально установленной температуре.условиями роста щелочно-галоидного кристалла и последующей обработкой догускаются взаимодействия с воздухом при получении сцинтиллятора на какой-либо из стадий технологического процесса до начала изготовления детектора.Этого достаточно, чтобы вода попала на поверхность и в объемный приповерхностный слой кристалла, Любая последующая обработка поверхности приводит к снижению содержания остаточной воды на повер" хности, но не удаляют ее полное.ью. Это и проявляется при изготовлении термостабильных детекторов. Так как наиболее распространенные сцинтилляторы йа(Те), Сз(ча) из-за гигроскопичности работают в замкнутом объеме, то наличие остаточной воды, в том числе и связанной, сказывается на термопрочности детекторов, изготовленные на их основе, При нагреве, например, натрия иодистого после температуры150 С активно начинается десорбция Н 20 с поверхности и осаждение на светоотражающую оболочку, что приводит к резкому необратимому изменению в сцинтилляционных характеристиках детекторов, хотя известно, что сам по себе сцинтиллятор ча(Те) работоспособен до более высоких температур.Нагрев следует проводить именнодо укаэанных температур, т,к, нагрев до меньших температур даже с длительной временной выдержкой не очищает поверхность от воды,На фиг, 2 показано, что после прогрева при температуре 200 С в течение 2 ч не обеэвоживается полностью поверхность и только более высокие температуры ( 350) освобождаются от связанной воды.Времена выдержки определены иэ экспериментов. Более 5 - 10 мин нагрев нецелесообразен, так как он не приводит к дополните- льному очищению поверхности.Нагрев менее 5 мин технологически трудно осуществим (требует создания специального теплоотвода) из-за инерционности всех нагревательных систем.Нами установлено, что при повторных прогревах после цикла охлаждения сцинтиллятора, выделения НгО массы в объем камеры.не наблюдается,Из вышеизложенного ясно, что указанная операция способа изготовления является неотъемлемой частью процесса сборки изделия, и обработка сцинтиллятора путем нагрева должна проводиться в той же камере сборки, в которой поддерживается инертная атмосфера, так как любые операции, связанные с дополнительным перемещением отожженного сцинтиллятора либо приведут к попаданию влаги в камеру и на поверхность кристалла, либо потребуется значительное усложнение технологии и оборудования, дополнительные затраты (форкамеры, боксы, печи) для обезвоживания.Предлагаемый способ включает загрузку материалов и комплектующих в бокс, удаление газообразных компонентов, реагирующих со сцинтиллятором, создание в боксе инертной атмосферы, помещение сцинтиллятора в печь и прогрев его, охлаждение сцинтиллятора, обработку поверхности сцинтиллятора, установку сцинтиллятора в контейнер, формирование светоотражающей оболочки, укрепление входного окна и герметизацию,1699271 ние 6 ч при 200 изготовленных и обратимым абра ыход детекторов гаемому способ пределах погреш у ясно, что предлаповысить термоного детектора за 2я остаточной воНа всех этапах, кроме двух последних, осуществляется контроль атмосферы, при прогреве и охлаждении - контроль темпера- туры Были иэготовле онных детекторов, р диаметр 18 х 160 мм му способу 3 шт. и с (см,таблицу).После прогрева в теч световыход детекторов, прототипу, ухудшился не зом на 15-30, а свето изготовленных по предл остался беэ изменений(в ности измерений).Иэ вышеизложенного гаемый способ поэволяе прочность сцинтилляцион счет снижения содержан ны шесть сцинтилляциаэмеры сцинтиллятора : согласно предлагаемопособу-прототипу 3 шт Формула изобретения Способ изготовления сцинтилляционного детектора, включающий установку сцинтиллятора в корпус контейнера, формирование светоотражающей оболочки, герметизацию в условиях инертной атмосферы, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что, с целью повышения термопрочности, до установки в корпус производят в указанных условиях нагрев сцинтиллятора до 330-350 С, выдержку при этой температуре 5 - 10 мин с последующим охлаждением.1699271з г с Ф Составитель Б,Гринев Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипе едэктор Г,Мозжечк Заказ 1968 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10