RU2622240C1 - Working substance for thermoexoelectronic dosimetry of high-energy electronic radiation - Google Patents

Working substance for thermoexoelectronic dosimetry of high-energy electronic radiation Download PDF

Info

Publication number
RU2622240C1
RU2622240C1 RU2016121282A RU2016121282A RU2622240C1 RU 2622240 C1 RU2622240 C1 RU 2622240C1 RU 2016121282 A RU2016121282 A RU 2016121282A RU 2016121282 A RU2016121282 A RU 2016121282A RU 2622240 C1 RU2622240 C1 RU 2622240C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dosimetry
tee
working substance
naf
thermoexoelectronic
Prior art date
Application number
RU2016121282A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Слесарев
Мустафа Мусаевич Кидибаев
Жайлоо Кыдырович Мамытбеков
Циуфен Ши
Владимир Юрьевич Иванов
Константин Васильевич Ивановских
Айсулуу Абдухалиловна Эгамбердиева
Борис Владимирович Шульгин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2016121282A priority Critical patent/RU2622240C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2622240C1 publication Critical patent/RU2622240C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to the thermoexoelectronic (TEE) dosimetry of electron radiation and may be suitable for high-dosimetry of high-energy electron radiation (up to 10 MeV). The working substance for the thermoexoelectronic dosimetry of high-energy electron radiation based on sodium fluoride crystals additionally contains lithium fluoride and copper chloride at the following component ratio (mol. %): NaF 98.3-98.9, LIF 1-1.5, CuCl2 0.1-0.2.
EFFECT: providing increased sensitivity of the dosimetry tract.
4 dwg

Description

Изобретение относится к термоэкзоэлектронной (ТЭЭ) дозиметрии электронного излучения и может быть пригодно для высокодозной дозиметрии электронного излучения высоких энергий (до 10 МэВ), используемого в технологических центрах для радиационной модификации функциональных материалов (металлы, сплавы, керамика), а также для стерилизации медицинского оборудования и материалов.The invention relates to thermoexoelectronic (TEE) dosimetry of electronic radiation and may be suitable for high-dose dosimetry of high-energy electronic radiation (up to 10 MeV) used in technological centers for radiation modification of functional materials (metals, alloys, ceramics), as well as for sterilization of medical equipment and materials.

Известно рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии на основе нитрида алюминия ΑlΝ для регистрации и контроля доз гамма- и электронного излучения с энергией 150 кэВ (Патент №2282212 РФ, А.И. Слесарев, Б.В. Шульгин, Ю.Д. Афонин, А.В. Сергеев, А.В. Анипко, Д.А. Бекетов, А.Н. Черепанов, заявл. 04.05.2005; опубл. 20.08.2006. Бюл. №23). Известное рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии имеет 5 рабочих пиков ТЭЭ при температурах 78.5, 107.9, 151.4, 174 и 282°С. Известное рабочее вещество рассчитано на накопление дозиметрической информации при комнатной температуре. Для считывания дозиметрической информации рабочее вещество нагревается до температуры, превышающей температуры пиков ТЭЭ. Недостатком известного рабочего вещества для ТЭЭ дозиметрии является его пригодность для регистрации электронного излучения только низкой энергии до 150 кэВ. Его применение для ТЭЭ дозиметрии электронного излучения более высоких энергий до 10 МэВ неизвестно.Known working substance for TEE dosimetry based on aluminum nitride ΑlΝ for recording and monitoring doses of gamma and electron radiation with an energy of 150 keV (Patent No. 2282212 of the Russian Federation, A.I. Slesarev, B.V. Shulgin, Yu.D. Afonin, A .V. Sergeev, A.V. Anipko, D.A. Beketov, A.N. Cherepanov, Dec. 04.05.2005; publ. 08.20.2006. Bull. No. 23). Known working substance for TEE dosimetry has 5 working peaks TEE at temperatures 78.5, 107.9, 151.4, 174 and 282 ° C. Known working substance is designed for the accumulation of dosimetric information at room temperature. To read the dosimetric information, the working substance is heated to a temperature exceeding the temperature of the TEE peaks. A disadvantage of the known working substance for TEE dosimetry is its suitability for recording electronic radiation of only low energy up to 150 keV. Its use for the TEE dosimetry of electron radiation of higher energies up to 10 MeV is unknown.

Известно рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии электронного излучения низких энергий на основе кристаллов фторида натрия, активированных ураном NaF:U,Cu: «Термостимулированная экзоэлектронная эмиссия кристаллов фторида лития и натрия, активированных ураном» /Слесарев А.И., Жамангулов А.А., Кидибаев М.М., Кортов В.С., Шульгин Б.В. // Письма в ЖТФ. 2000, т. 26, вып. 9. С. 60-64. Известное рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии на основе NaF:U,Cu имеет пики ТЭЭ при температурах: 42, 74, 162, 241 и 302°С. Недостатком известного рабочего вещества для ТЭЭ дозиметрии является то, что его применение известно только для дозиметрии электронов с низкой энергией 1 кэВ. Применение известного рабочего вещества на основе NaF:U,Cu для дозиметрии электронного излучения высоких энергий до 10 МэВ неизвестно. Другим недостаткам известного рабочего вещества для ТЭЭ дозиметрии является наличие в нем примеси токсичного урана.Known working substance for TEE dosimetry of low-energy electron radiation based on sodium fluoride crystals activated by uranium NaF: U, Cu: “Thermostimulated exoelectronic emission of lithium and sodium fluoride crystals activated by uranium” / Slesarev AI, Zhamangulov AA, Kidibaev M.M., Kortov V.S., Shulgin B.V. // Letters to the ZhTF. 2000, vol. 26, no. 9.P. 60-64. Known working substance for TEF dosimetry based on NaF: U, Cu has peaks of TEE at temperatures: 42, 74, 162, 241 and 302 ° C. A disadvantage of the known working substance for TEE dosimetry is that its use is known only for dosimetry of electrons with a low energy of 1 keV. The use of the known working substance based on NaF: U, Cu for dosimetry of high-energy electron radiation up to 10 MeV is unknown. Other disadvantages of the known working substance for TEE dosimetry is the presence in it of an impurity of toxic uranium.

Известно рабочее вещество для термоэкзоэлектронной дозиметрии ионизирующих излучений на основе кристаллов LiF (Kramer J., Angew Ζ. // J. Phys, 1966, Bd.20 №5. P.441). Известное рабочее вещество для термоэкзоэмиссионной дозиметрии имеет основой пик ТЭЭ при 210°С. Однако применение известного ТЭЭ-состава на основе LiF для регистрации высокоэнергетического (10 МэВ) электронного излучения при высокодозных нагрузках (более 1 МГр) неизвестно.Known working substance for thermoexoelectronic dosimetry of ionizing radiation based on LiF crystals (Kramer J., Angew //. // J. Phys, 1966, Bd.20 No. 5. P.441). The well-known working substance for thermoex emission emission dosimetry is based on the peak of the TEE at 210 ° C. However, the use of the known LiF-based TEE composition for recording high-energy (10 MeV) electron radiation at high dose loads (more than 1 MGy) is unknown.

Наиболее близким к заявляемому по базовой матрице является рабочее вещество для термоэкзоэлектронной дозиметрии электронного излучения на основе кристаллов фторида натрия NaF-Cu, описанное в работе «Термостимулированная экзоэлектронная эмиссия кристаллов NaF-Cu» /Слесарев А.И., Упорова Ю.Ю., Черепанов А.Н., Кидибаев М.М., Джолдошов Б.К. // Тезисы IV Уральского семинара «Люминесцентные материалы и твердотельные детекторы ионизирующих излучений» - ТТД-2008. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008, с. 105-106. В этой работе кривые ТЭЭ измерены для образцов NaF-Cu, облученных электронами с энергией 150 кэВ.Closest to the claimed base matrix is a working substance for thermoexoelectronic dosimetry of electron radiation based on sodium fluoride crystals NaF-Cu, described in the work “Thermostimulated exoelectronic emission of NaF-Cu crystals” / Slesarev AI, Uporova Yu.Yu., Cherepanov A.N., Kidibaev M.M., Dzholdoshov B.K. // Theses of the IV Ural seminar “Luminescent materials and solid-state detectors of ionizing radiation” - TTD-2008. Ekaterinburg: USTU-UPI, 2008, p. 105-106. In this work, the TEC curves were measured for NaF-Cu samples irradiated with electrons with an energy of 150 keV.

В кривых ТЭЭ кристаллов NaF-Cu наблюдаются 4 пика ТЭЭ при удобных для быстрого считывания информации невысоких рабочих температурах 342 К (69°С), 370 К (97°С), 400 К (127°С) и 457 К (184°С).In the TEE curves of NaF-Cu crystals, 4 TEE peaks are observed at low operating temperatures convenient for quick reading of information: 342 K (69 ° C), 370 K (97 ° C), 400 K (127 ° C) and 457 K (184 ° C) )

Однако применение известного ТЭЭ-состава на основе NaF-Cu для регистрации высокоэнергетического (до 10 МэВ) электронного излучения при высокодозных радиационных нагрузках (до 2 МГр) неизвестно.However, the use of the known NaF-Cu-based TEE composition for detecting high-energy (up to 10 MeV) electron radiation at high-dose radiation loads (up to 2 MGy) is unknown.

Задачей изобретения является разработка на основе базовой матрицы NaF:Cu нового рабочего вещества для ТЭЭ-дозиметрии электронного излучения высоких энергий (до 10 МэВ) при высокодозовых радиационных нагрузках (до 2 МГр), обладающего повышенной интенсивностью пиков ТЭЭ, повышенным интегральным выходом экзоэлектронной эмиссии и, соответственно, повышенной чувствительностью дозиметрического тракта для снятия дозиметрической информации.The objective of the invention is to develop, on the basis of the basic matrix NaF: Cu, a new working substance for TEE dosimetry of high-energy electron radiation (up to 10 MeV) at high dose radiation loads (up to 2 MGy), which has an increased intensity of TEE peaks, an increased integrated yield of exoelectronic emission, and, accordingly, the increased sensitivity of the dosimetric path for taking dosimetric information.

Поставленная задача решается за счет того, что рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии электронного излучения высоких энергий (10 МэВ) содержит фторид натрия с добавлением фторида лития и хлорида меди при следующем соотношении компонентов (мол. %): NaF 98,3-98,9, LIF 1-1,5, СuСl2 0,1-0,2.The problem is solved due to the fact that the working substance for TEE dosimetry of high-energy electron radiation (10 MeV) contains sodium fluoride with the addition of lithium fluoride and copper chloride in the following ratio of components (mol.%): NaF 98.3-98.9, LIF 1-1.5, CuCl 2 0.1-0.2.

Имея такой состав, предлагаемое рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии электронного излучения высоких энергий обладает повышенной интенсивностью пиков ТЭЭ в области 250-350°С, повышенным интегральным выходом экзоэлектронной эмиссии в области температур термостимуляции и, соответственно, повышенной чувствительностью дозиметрического тракта для снятия информации.Having this composition, the proposed working substance for TEE dosimetry of high-energy electron radiation has an increased intensity of TEE peaks in the range of 250-350 ° C, an increased integrated output of exoelectronic emission in the temperature range of thermal stimulation, and, accordingly, an increased sensitivity of the dosimetric path for recording information.

Пример 1. Рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии.Example 1. The working substance for TEE dosimetry.

Рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии электронного излучения высоких энергией (10 МэВ), содержащее фторид натрия с активаторами, имеющее состав (мол. %): NaF:1LI, 0,1 Cu.A working substance for TEE dosimetry of high-energy electron radiation (10 MeV), containing sodium fluoride with activators, having the composition (mol.%): NaF: 1LI, 0.1 Cu.

Рабочее вещество использовалось в виде кристаллов NaF:1LI, 0,1 Cu, выращенных методом Киропулоса в платиновом тигле на воздухе из реактивов особой чистоты. Выращенные кристаллы имели цилиндрическую форму длиной несколько сантиметров. Для измерений ТЭЭ из этих кристаллов выкалывались кристаллические пластинки стандартного размера 5×5 мм.The working substance was used in the form of crystals of NaF: 1LI, 0.1 Cu, grown by the Kyropoulos method in a platinum crucible in air from reagents of high purity. The grown crystals had a cylindrical shape a few centimeters long. To measure the TEE, crystalline plates of a standard size of 5 × 5 mm were punctured from these crystals.

Облучение образцов NaF:0,1Cu электронами проведено на ускорителе электронов (микротрон) кафедры экспериментальной физики УрФУ. Энергия электронов 10 МэВ. Мишень с образцами в виде пластинок располагалась в 3-х сантиметрах от выходного окна ускорителя. На этом расстоянии образцы за одну минуту получали дозу, равную 15-16 кГр, которая определялась с помощью стандартных пленочных дозиметров типа СО ПД(Ф)Р-5/50. Поскольку такие пленочные дозиметры (на основе сополимера с феназиновым красителем) пригодны для измерения доз только до 50 кГр, более высокие дозы облучения образцов, дозы 0,75 и 2 МГр, обеспечивались путем выбора необходимого времени облучения: 50 минут и 133 минуты.Irradiation of NaF: 0.1Cu samples by electrons was carried out at an electron accelerator (microtron) of the Department of Experimental Physics of UrFU. The electron energy is 10 MeV. The target with samples in the form of plates was located 3 cm from the exit window of the accelerator. At this distance, samples for one minute received a dose of 15-16 kGy, which was determined using standard film dosimeters such as CO PD (F) R-5/50. Since such film dosimeters (based on a copolymer with phenazine dye) are suitable for measuring doses up to only 50 kGy, higher doses of samples, doses of 0.75 and 2 MGy, were provided by choosing the required exposure time: 50 minutes and 133 minutes.

Измерения ТЭЭ выполнены на автоматизированном экзоэмиссионном спектрометре в вакууме ~10-4 Па, имеющем канал термостимуляции, обеспечивающий линейный нагрев образцов в интервале 25-530°С в стандартном диапазоне скоростей нагрева 0,1-1 град/с. Для детектирования электронов использован вторичный электронный умножитель ВЭУ-6. Спектрометр имеет вычислительную управляющую систему, выполненную в стандарте КАМАК.The TEE measurements were performed on an automated exoemission spectrometer in a vacuum of ~ 10 -4 Pa, which has a thermostimulation channel that provides linear heating of samples in the range of 25-530 ° C in a standard range of heating rates of 0.1-1 deg / s. For electron detection, a secondary electron multiplier VEU-6 was used. The spectrometer has a computer control system made in the CAMAC standard.

Кристаллы NaF:1LI, 0,1 Cu были облучены электронами с энергией 10 МэВ, доза 750 кГр и 2 МГр. Кривые ТЭЭ для этого состава приведены на Фиг. 1 и Фиг. 2. Добавление примеси лития привело к сдвигу пиков ТЭЭ в сторону более высоких температур. На Фиг. 1 и Фиг. 2 указаны позиции пиков, полученные путем разложения кривых ТЭЭ на составляющие.NaF crystals: 1LI, 0.1 Cu were irradiated with electrons with an energy of 10 MeV, a dose of 750 kGy and 2 MGy. The TEQ curves for this composition are shown in FIG. 1 and FIG. 2. The addition of lithium impurities led to a shift of the TEE peaks toward higher temperatures. In FIG. 1 and FIG. Figure 2 shows the peak positions obtained by decomposing the TEE curves into components.

Реально основные пики ТЭЭ для дозы облучения 750 кГр зафиксированы при температурах 230°С с интенсивностью 30000 отн. ед. (основной пик) и при 287°С с интенсивностью 22000 отн. ед. Предложенный состав NaF:1LI, 0,1 Cu при работе с электронным излучением, 10 МэВ, дозой до 750 кГр отличается весьма высоким интегральным выходом экзоэлектронной эмиссии.Actually, the main peaks of the TEE for an irradiation dose of 750 kGy were recorded at temperatures of 230 ° C with an intensity of 30,000 rel. units (main peak) and at 287 ° С with an intensity of 22000 rel. units The proposed composition of NaF: 1LI, 0.1 Cu when working with electronic radiation, 10 MeV, with a dose of up to 750 kGy is characterized by a very high integrated yield of exoelectronic emission.

Для дозы 2 МГр основной пик ТЭЭ наблюдается при 330°С. Очевидно, что при переходе к более высокой дозе электронного облучения (2 МГр) в кристаллах NaF:1Li, 0,1 Cu происходит перезаселение ловушек, ответственных за пики ТЭЭ, в пользу более глубокой, ответственной за высокотемпературную полосу при 330°С. Интенсивность основного пика снизилась до 11000 отн. ед. Несмотря на наблюдаемое снижение интенсивности основного пика ТЭЭ, интегральный выход экзоэлектронной эмиссии в области 250-350°С оказывается (мол. %): NaF 98,3-98,9, LIF 1-1,5, СuСl2 0,1-0,2, достаточно высоким для уверенной регистрации дозиметрической информации при дозовой нагрузке 2 МГр.For a dose of 2 MGy, the main peak of TEE is observed at 330 ° C. Obviously, upon transition to a higher dose of electron irradiation (2 MGy) in NaF: 1Li, 0.1 Cu crystals, the traps responsible for the TEC peaks are overpopulated in favor of the deeper one responsible for the high-temperature band at 330 ° С. The intensity of the main peak decreased to 11000 rel. units Despite the observed decrease in the intensity of the main peak of the TEEC, the integrated yield of exoelectronic emission in the range of 250-350 ° C turns out to be (mol.%): NaF 98.3-98.9, LIF 1-1.5, CuCl 2 0.1-0 , 2, high enough for reliable recording of dosimetric information at a dose load of 2 MGy.

Примеры 2,3. Рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии.Examples 2,3. Working substance for TEE dosimetry.

Рабочие вещества для ТЭЭ дозиметрии электронного излучения высоких энергий (10 МэВ), содержащие фторид натрия с добавлением фторида лития и хлорида меди в пределах концентраций (мол. %): NaF 98,3-98,9, LIF 1-1,5, CuCl2 0,1-0,2.Working substances for TEE dosimetry of high-energy electron radiation (10 MeV) containing sodium fluoride with the addition of lithium fluoride and copper chloride in the range of concentrations (mol.%): NaF 98.3-98.9, LIF 1-1.5, CuCl 2 0.1-0.2.

Режимы выращивания вышеуказанных образцов рабочих веществ для ТЭЭ дозиметрии, а также режимы подготовки образцов к облучению и режимы облучения были такие же, как в примере 1. Измерения показали, что вышеуказанные образцы имеют (в рамках погрешности) характеристики пиков ТЭЭ, близкие к таковым для состава в Примере 1, которые были приведены на Фиг. 1 и Фиг. 2. Основные пики ТЭЭ для дозы облучения 750 кГр зафиксированы при температурах 230-235°С с интенсивностью 28000-31000 отн. ед. (основной пик) и при 280-287°С с интенсивностью 21000-22000 отн. ед. Предложенные составы для ТЭЭ-дозиметрии (мол. %): NaF 98,3-98,9, LIF 1-1,5, CuCl2 0,1-0,2 пригодны для использования в качестве рабочих веществ для ТЭЭ дозиметрии при работе с электронным излучением с энергией 10 МэВ для дозы до 750 кГр, с наиболее высоким интегральным выходом экзоэлектронной эмиссии. Они пригодны для использования в качестве рабочих веществ для ТЭЭ дозиметрии и при работе с электронным излучением с энергией 10 МэВ для дозы до 2 МГр. Интенсивность пиков ТЭЭ и интегральный выход экзоэлектронной эмиссии при дозе 2 МГр снижаются, как и в примере 1, однако они обеспечивают достаточно уверенную регистрацию дозиметрической информации.The regimes of growing the above samples of working substances for TEE dosimetry, as well as the modes of preparing samples for irradiation and irradiation modes were the same as in example 1. The measurements showed that the above samples have (within the error) characteristics of the TEE peaks close to those for the composition in Example 1, which were shown in FIG. 1 and FIG. 2. The main peaks of the TEC for an irradiation dose of 750 kGy were recorded at temperatures of 230-235 ° C with an intensity of 28000-31000 rel. units (main peak) and at 280-287 ° C with an intensity of 21000-22000 rel. units The proposed compositions for TEE dosimetry (mol.%): NaF 98.3-98.9, LIF 1-1.5, CuCl 2 0.1-0.2 suitable for use as working substances for TEE dosimetry when working with electron radiation with an energy of 10 MeV for a dose of up to 750 kGy, with the highest integrated yield of exoelectronic emission. They are suitable for use as working substances for TEE dosimetry and when working with electronic radiation with an energy of 10 MeV for a dose of up to 2 MGy. The intensity of the TEE peaks and the integrated yield of exoelectronic emission at a dose of 2 MGy are reduced, as in example 1, however, they provide a fairly reliable registration of dosimetric information.

Пример 4. Рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии.Example 4. The working substance for TEE dosimetry.

Рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии электронного излучения высоких энергий (10 МэВ), содержащее фторид натрия с активаторами, имеющее состав (мол. %): NaF 98,89, LIF 0,1, CuCl2 0,01.A working substance for TEE dosimetry of high-energy electron radiation (10 MeV), containing sodium fluoride with activators, having the composition (mol.%): NaF 98.89, LIF 0.1, CuCl 2 0.01.

Режимы выращивания образцов рабочих веществ для ТЭЭ дозиметрии, а также режимы подготовки образцов к облучению и режимы облучения такие же, как в примерах 1-3. Измерения характеристик ТЭЭ образцов проведены при соблюдении тех же условий термостимуляции, как и в примерах 1-3. Кривые термостимулированной экзоэлектронной эмиссии кристаллов NaF:1LI, 0,01Cu, облученных электронами с энергией 10 МэВ, доза 750 кГр, приведены на Фиг. 3. Для кристаллов NaF:1LI, 0,01Cu максимумы полос ТЭЭ расположены при 163, 228, 254, 285 и 322°С. Полосы 228 и 254°С проявляются в спектре ТЭЭ как единый пик при 237°С, который, как хорошо видно из Фиг. 3, является доминирующим.The modes of growing samples of working substances for TEE dosimetry, as well as the modes of preparation of samples for irradiation and irradiation modes are the same as in examples 1-3. The characteristics of the TEE samples were measured under the same conditions of thermal stimulation, as in examples 1-3. The curves of thermally stimulated exoelectronic emission of NaF: 1LI, 0.01Cu crystals irradiated with 10 MeV electrons, dose of 750 kGy, are shown in FIG. 3. For NaF crystals: 1LI, 0.01Cu, the maxima of the TEE bands are located at 163, 228, 254, 285, and 322 ° С. The bands 228 and 254 ° C appear in the TEE spectrum as a single peak at 237 ° C, which, as can be clearly seen from FIG. 3 is dominant.

Как показали измерения, снижение содержания меди в рабочем веществе для ТЭЭ-дозиметрии до уровня ниже заявленной концентрации, в примере 4 до уровня 0.1-0,2 мол. %, снижает в три раза интенсивность пиков экзоэмисии и, соответственно, снижает интегральный выход экзоэлектронной эмиссии.As measurements showed, a decrease in the copper content in the working substance for TEE dosimetry to a level below the declared concentration, in example 4, to a level of 0.1-0.2 mol. %, reduces by three times the intensity of the peaks of exoemission and, accordingly, reduces the integrated yield of exoelectronic emission.

Пример 5. Рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии.Example 5. The working substance for TEE dosimetry.

Рабочее вещество для ТЭЭ дозиметрии электронного излучения высоких энергий (10 МэВ), содержащее активированный медью фторид натрия, имеет состав (мол. %): NaF 99,9, CuCl2 0,1. (Примесь лития отсутствует.)The working substance for TEE dosimetry of high-energy electron radiation (10 MeV), containing sodium fluoride activated by copper, has the composition (mol.%): NaF 99.9, CuCl 2 0.1. (There is no admixture of lithium.)

Режимы выращивания образцов рабочих веществ для ТЭЭ дозиметрии, имеющих состав NaF 99,9, СuСl2 0,1 (мол. %), а также режимы подготовки образцов к облучению и режимы облучения такие же, как в примерах 1-4. Измерения характеристик ТЭЭ образцов проведены при соблюдении тех же условий термостимуляции, как и в примерах 1-4.The modes of growing samples of working substances for TEE dosimetry having a composition of NaF 99.9, CuCl 2 0.1 (mol.%), As well as modes of preparation of samples for irradiation and irradiation modes are the same as in examples 1-4. The measurements of the characteristics of the TEE of the samples were carried out under the same conditions of thermal stimulation, as in examples 1-4.

На Фиг. 4 приведены кривые ТЭЭ для состава NaF:0,1 Cu. Имеется один основной пик ТЭЭ при температуре 198°С. Интенсивность пика ТЭЭ при 293°С очень низкая. По причине наличия одного основного пика ТЭЭ при 198°С состав NaF:0,1 Сu является почти идеальным ТЭЭ-датчиком, не требующим нагрева до высоких температур. Интенсивность его рабочего пика ТЭЭ 14000 отн. ед. Примерно такая же интенсивность пиков ТЭЭ наблюдается и для кристаллов NaF:1Li, 0,1 Cu, облученных электронами с энергией 10 МэВ, при той же дозе 2 МГр, Фиг. 2. Однако для них интегральный выход экзоэлектронной эмиссии в области рабочих температур термостимуляции в полтора-два раза выше.In FIG. Figure 4 shows the TEE curves for the composition of NaF: 0.1 Cu. There is one main peak of TEEC at a temperature of 198 ° C. The intensity of the TEQ peak at 293 ° C is very low. Due to the presence of one main peak of the TEE at 198 ° C, the composition of NaF: 0.1 Cu is an almost ideal TEE sensor that does not require heating to high temperatures. The intensity of its working peak TEE 14000 rel. units Approximately the same intensity of the TEE peaks is observed for NaF crystals: 1Li, 0.1 Cu, irradiated with 10 MeV electrons, at the same dose of 2 MGy, Fig. 2. However, for them, the integrated yield of exoelectronic emission in the range of operating temperatures of thermal stimulation is one and a half to two times higher.

Технический результат: предлагаемое рабочее вещество, имеющее состав (мол. %): NaF 98,3-98,9, LIF 1-1,5, CuCl2 0,1-0,2, для термоэкзоэмиссионной высокодозной дозиметрии электронного излучения высоких энергий обладает повышенным интегральным выходом экзоэлектронной эмиссии в области рабочих температур термостимуляции, что обеспечивает повышенную чувствительность дозиметрического тракта.Technical result: the proposed working substance having a composition (mol.%): NaF 98.3-98.9, LIF 1-1.5, CuCl 2 0.1-0.2, for thermoexoelectric high-dose dosimetry, high-energy electron radiation has increased integrated output of exoelectronic emission in the region of operating temperatures of thermal stimulation, which provides increased sensitivity of the dosimetric path.

Claims (2)

Рабочее вещество для термоэкзоэлектронной дозиметрии электронного излучения высоких энергий на основе кристаллов фторида натрия, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит фторид лития и хлорид меди при следующем соотношении компонентов (мол. %):A working substance for thermoexoelectronic dosimetry of high-energy electron radiation based on sodium fluoride crystals, characterized in that it additionally contains lithium fluoride and copper chloride in the following ratio of components (mol.%): NaFNaF 98,3-98,998.3-98.9 LIFLIF 1-1,51-1.5 CuCl2 CuCl 2 0,1-0,20.1-0.2
RU2016121282A 2016-05-30 2016-05-30 Working substance for thermoexoelectronic dosimetry of high-energy electronic radiation RU2622240C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121282A RU2622240C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 Working substance for thermoexoelectronic dosimetry of high-energy electronic radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121282A RU2622240C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 Working substance for thermoexoelectronic dosimetry of high-energy electronic radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2622240C1 true RU2622240C1 (en) 2017-06-13

Family

ID=59068338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121282A RU2622240C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 Working substance for thermoexoelectronic dosimetry of high-energy electronic radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622240C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2331086C1 (en) * 2007-04-09 2008-08-10 ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет-УПИ" Working substance for thermo-exoelectronic dosimetry
RU2449316C2 (en) * 2010-06-04 2012-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Гамма" Working medium for thermo-exoelectronic dosimetry
US8440983B2 (en) * 2007-03-27 2013-05-14 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Radiation image conversion panel, its manufacturing method, and X-ray radiographic system
RU2531044C1 (en) * 2013-04-16 2014-10-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Working medium for optically stimulated luminescence detector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8440983B2 (en) * 2007-03-27 2013-05-14 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Radiation image conversion panel, its manufacturing method, and X-ray radiographic system
RU2331086C1 (en) * 2007-04-09 2008-08-10 ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет-УПИ" Working substance for thermo-exoelectronic dosimetry
RU2449316C2 (en) * 2010-06-04 2012-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Гамма" Working medium for thermo-exoelectronic dosimetry
RU2531044C1 (en) * 2013-04-16 2014-10-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Working medium for optically stimulated luminescence detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rupert et al. Bismuth-loaded plastic scintillators for gamma-ray spectroscopy
Zhydachevskii et al. Mn-doped YAlO3 crystal: a new potential TLD phosphor
Gopal et al. Radiophotoluminescence and thermoluminescence characteristics of undoped and Mg doped LiF phosphor in the high dose region
Nam et al. Synthetic diamonds as in vivo radiation detectors
Marczewska et al. OSL and RL of LiMgPO4 crystals doped with rare earth elements
Seth et al. Investigations of thermoluminescence properties of multicrystalline LiF: Mg, Cu, Si phosphor prepared by edge defined film fed growth technique
Sahare et al. Dosimetry characteristics of NaLi2PO4: Ce3+ OSLD phosphor
Ozdemir et al. Thermoluminescence properties of Li2B4O7: Cu, B phosphor synthesized using solution combustion technique
Junot et al. Dosimetric and optical properties of CaSO4: Tm and CaSO4: Tm, Ag crystals produced by a slow evaporation route
Chagas et al. TL properties of anhydrous CaSO4: Tm improvement
Aboelezz et al. Nano-barium–strontium sulfate as a new thermoluminescence dosimeter
Palan et al. Luminescence properties of terbium-doped Li 3 PO 4 phosphor for radiation dosimetry
Paluch-Ferszt et al. Analysis of dosimetric peaks of mgbo: dy (40% teflon) versus lif: mg, ti TL detectors
Wisniewski et al. Rb3Lu (PO4) 2: Ce and Cs3Lu (PO4) 2: Ce–new promising scintillator materials
RU2622240C1 (en) Working substance for thermoexoelectronic dosimetry of high-energy electronic radiation
Oza et al. Luminescence study of Dy or Ce activated LiCaBO3 phosphor for γ‐ray and C5+ ion beam irradiation
Kitis et al. KMgF3: Ce, an ultra-high sensitivity thermoluminescent material
Thompson et al. The thermoluminescent properties of lithium borate activated by silver
Luca et al. Scintillating and optical spectroscopy of Al2O3: Ti for dark matter searches
Mandowska et al. TL emission spectra from differently doped LiF: Mg detectors
Bhatt et al. A comparative study of the dosimetric characteristics of BaSO4: Eu and CaSO4: Dy Teflon TLD discs
Malik et al. An investigation of luminescence properties of gamma, ultraviolet and ion-beam irradiated phosphor KCaBO3: Dy
Guo et al. Dosimetric and spectroscopic study of LiMgPO 4 doped with Tm 3+ and Er 3+
Cruz-Zaragoza et al. Radio-Optically-and thermally stimulated luminescence of Zn (BO2) 2: Tb3+ exposed to ionizing radiation
Nattudurai et al. New characterization and evaluation of BaSO4: Eu as a thermoluminescent radiation dosimeter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180531