Жидкий сцинтиллятор

(19) 80 (11) 1163625 А 151) 5 С 09 К 11 66 СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЩОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЮПзСТВУИзобретение относится к материалам В таблице приведено сравнение вредля сцинтилляционной техники, а именно к менных характеристик предлагаемого жидбыстродействующим жидким сцинтилпято- кого сцинтиплятора (примреы 1 - 4) ирам, применяющимся в качестве сцинтилля- известных жидких сцинтилпяторов (примеционных детекторов в рентгеновской и 5 ры 5-6),гамма-астрономии, при диагностике термо- Метод определения координаты попаядерного синтеза, при изучении распреде- дания частицы в сцинтиплятор можнопения изотопов в живом организме, пояснить спедующимобразом, Пустьсцинисследовании. траектории частиц в ядерно- тиллятор имеет форму цилиндра и свет с егофизических экспериментах, при определе круговых оснований регистрируется фотонии времени жизни позитронов по фронтам приемником. Если длина сцинтилпятора 1.,нарастания гамма-сцинтилляций. скорость распространения света в нем Ч, аЦель изобретения -уменьшение време- частицы попадают в точку, находящуюся нэ. ни высвечивания жидкого сцинтиллятора. расстоянии Х от одного из оснований цилинП р и м е р 1, Готовят жидкую сцинтип- "5 дра, т.е, =Х от другого, тогда сигнал будетляционную композицию, содержащую 10 г зарегистрирован первым фотоприемником2-(4-бифенилил)-5-(3,5-диметилфенил)окса- через время 11 = Х/Ч, а вторым - 12 =(1 - Х)/Чдиазола,3,4 в 1 л толуола, Жидкий сцин- после попадания частицы в сцинтилпятор.тиллятор заливают в кювету из стекла Пи- Измеряя величину промежутка времени цврекс в форме цилиндра с диаметром 20 тг, можно получить координату Х, Погрешоснования 25 мм и длиной боковой поверх-. ность в определении Х будет определятьсяности 25 мм. Толщина стекла боковой по- погрешностью измерения 11 - тг. Разбросверхности кюветы не превышает 0,2 мм, что моментов регистрации 11 и 1 г сцинтилляципозволяет проводить исследований при Р- онных импульсов, появившихся в одной ивозбуждении (радиоиэотопный источник 25 той же точке сцинтиллятора, будет тем меньУ + Яг). Одно из оснований кюветы и ше,чемкорочесамисцинтилпяционныеимбоковую поверхность покрывают черной пульсы,нитрокраской для ослабления влияния про- Очевидны и условия работы сцинтиллпцессов светособирания. Временные харак- тора при больших загрузках. Если промежу-.теристики измеряют методом счета 30 ток времени между приходом двух частицотдельных фотонов на установке с высоким Й, и Йг - длительность сцинтилляционновременным разрешением. Измерения све- го импульса, то при Ьт 1Ьг произойтового выхода производят токовым методом дет раздельная регистрация сигналов, припо ГОСТ. Время высвечивания сцинтиллято- Й 1Йг сигналы сопьются, т.е. нарушитсяра 1,09 нс,Сцинтилляционнаязффективность 35 режим работы сцинтилляционного счетчи 109 фпо 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 сцинтипляторов являлоксазопил)бенэола в толуоле). ется длительность их свечения, У болееП ример 2, Готовятжидкуюсцинтил быстродействующих сцинтилляторов разляционную композицию, содержащую 20 г брос моментов излучения фотонов ра 2-(4-бифенилип)-5-(3,5-диметилфенил)окса- диол ю ми н ес це н ц ии будет ме ныне.диаэопа,3,4 е 1 лтолуола, Время высвечи-Энергетическое разрешение, световойвания 0,72 нс. Сцинтипляционная зффек- выход и другие сцинтилпяционные характивность 105 по отношению к 45 теристики дпя быстродействующих сцинстандэртному эталону, тилляторов являются второстепенными,П р и м е р 3. Готовят жидкую сцинтил- Длительность сцинтилляционнойпяционную композицию, содержащую 30 г вспышки в отсутствие заметной реэбсорб 2-(4-бифенилил)-5-Р,5-диметилфенил)оксади- ции и значительного рассеяния света сцинаэолэ,3,4 в 1 лтолуола, Время высвечивания 50 тилляций обусловливается длительностью0,62 нс, Сцинтипляционная эффективность ее фронта затухания,84 по отношению к стандартному эталону, Определение временных характеристикП р и м е р 4, Готовят жидкую сцинтил- проводят методом счета отдельных фотоновляционную композицию, содержащую 30 г при облучении исследованных сцинтиллято 2(4-бифенипип)-5-(3,5-диметилфенил)ок ров электронами от радионукпида У+ 8 г.сэдиэзолэ,3,4 в 1 и ксилола. Время вы- Измерительная установка и методика измесвечивэния 0,64 нс, Сцинтипляционная рений описаны в литературе. Для повышеэффективность 67% по отношению к стэн- ния точности измерений результаты ихдэотному эталону. подвергают математической обработке наЭВМ ЕС - 1033. При обработке учитывают,что в результате измерений получают кинетические кривые, форма которых определя-ется не только формой исследуемогосигнала, но и влиянием измерительной аппаратуры. Результаты измерений для приведенных в таблице составов показаны нафиг,1 - 5. Форма приведенных экспериментальных кривых описывается функцией,равной свертке функций, описывающих 10форму исследуемого сигнала и форму кривой отклика аппаратуры на мгновенное возбуждениее ап па ратная функция).Аппаратная функция измерительной уста-.новки хорошо описывается гауссовой кри-. 15вой со среднеквадратичным отклонением260 пс, что соответствует ширине на половине максимального значения аппаратнойфункции 0,6 нс. Методика построения программы обработки и пример ее реализации 20для установки описаны в литературе. На фиг,1-5 изображены графики, иллюстрирующие кинетику сцинтилляций составов, описанных в примерах 3; 2; 1; 4, и 25 известныхкривая 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 шей длительностью, чем кривая, приведенная на фиг,З. 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. 156) Каталог фирмы "Иос 1 еаг ЕМегрг 1 зез 11 щ 11 ес 1", 1974, М 68, с,З.Каталог фирмы "Ицс 1 еаг Еп 1 егрг 1 зез Опз 1 теб", 1974, М 68, с,13,Вгаз,1.В., ТЬе ТЬеогу апб Ргасбсе о Яс 1 пт 111 асоп Сомпбпд. - Ох 1 огс 1 е.а., Регцавоп Ргезз, 1967, р.277, 288; 289.Красовицкий Б.М.Болотин Б.М, Органические люминофоры, - Л., Химия, 1976, с.247,Галунов Н,З, К вопросу об измерениях параметров кинетикй сцинтилляций в нано- и субнаносекундном диапазонах. - В кн. Методы получения и исследования моно- кристаллов и сцинтилляторов. Харьков, 1980, М 5, с,104 - 110.Галунов Н,ЗКришталь 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 ВНИИ- монокристаллов. Деп. в ОНИИТЭХИМ. Черкассы, 1982, М 1024 ХП-Д 82.Ецгз 1 М., бепбег 9 А., НаИаапп НЯ 6 ог 1 Оесау Т 1 ве Яспс 111 атоп Яо 1 осез - Кеч. Ясепт.1 пзгив. 1962, 33, Ь 10, р, 1131 - 1132,"минесцир бифенили азол -1 Л5 компонен 2-8- Би метил фе Толуолодержит 2-(4 енил) оксади-:соотношении ующей добавки он л) -5- (3,5- диметил 4 при следующем тов,фенилил) -5- 3,5- ди нил) оксадиазолили ксилол 3,4),ОР 7 УР Нпср канала аналцащюра Фиг. УФормула иэобретеЖИДКИЙ СЦИНТИЛЛЯТОРщий органическую основу - толулол и люми несцирующуюотличающийся тем, что, с цельюния времени высвечивания, в к в ключа л или кс доба вк уменьш естве л Продолжение таблицыРИ ВУНсмер вжала акалогащ,ф 7 Ю др Нюмер агдама акалазпщ