CN115818972A - 探测软β粒子射线的玻璃闪烁基片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种探测软β粒子射线的玻璃闪烁基片及其制备方法。其制备方法：在玻璃基片的表面真空蒸镀氟化钙掺铕晶体，以便在所述玻璃基片的表面上均匀附着闪烁基膜。本发明的玻璃闪烁基片为探测软β粒子射线提供了第三种可行的方法，用该种方法探测软β粒子射线，其探测灵敏度和探测效率可接近或达到液体闪烁计数法，远优于电离法。
Description
技术领域
本发明实施例涉及核辐射检测技术领域，具体涉及一种探测软β粒子射线的玻璃闪烁基片及其制备方法。
背景技术
很多同位素，如3H，14C，35S等都辐射β粒子射线，其β粒子射线的能量都小于1Mev，称作软β射线，对这类射线的探测，通常有两种方法，即，液体闪烁计数法和电离法。液体闪烁计数法，由于其具有高灵敏度高效率的特点，是探测软β粒子射线的常规方法。电离法，由于其灵敏度及探测效率都比较低，一般用于β粒子射线能量较高的同位素测量。
液体闪烁计数法使用的闪烁液是由一种或多种溶剂、闪烁剂和添加剂等成分组合而成的混合液体，液态制剂的使用存在操作不方便的问题，另外，溶剂多使用有机溶剂，如甲苯或二甲苯，对环境造成了污染，同时对操作人员将产生潜在的危害。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种探测软β粒子射线的玻璃闪烁基片及其制备方法，以解决现有液体闪烁计数法存在的操作不方便以及污染环境等方面的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，本发明实施例提供一种探测软β粒子射线的玻璃闪烁基片的制备方法，在玻璃基片的表面真空蒸镀氟化钙掺铕晶体，以便在所述玻璃基片的表面上均匀附着闪烁基膜。
氟化钙掺铕晶体可按照本领域的常规方法制备，作为示例，以一定重量比例的氟化铕和氟化钙为原料，使用内表面光滑且带有90°锥角的圆柱状石墨坩埚，在真空下降炉中利用自发成核的方法生长出一系列不同掺杂浓度的氟化钙掺铕晶体。研究表明，氟化钙掺铕晶体具有优异的闪烁性能，将其真空蒸镀在玻璃基片的表面，当软β粒子射线进入玻璃闪烁基片时，氟化钙掺铕晶体的原子或分子受激而产生荧光，所产生的荧光经玻璃基片传导给光电接收器件，光电接收器件将入射的荧光转换成电子流输入给测量电路，进而达到探测软β粒子射线的目的。
在一些优选的实施例中，所述闪烁基膜的厚度为0.5-3.5μm。闪烁基膜的最佳厚度可根据要探测的放射性核素而定，如探测3H的最佳厚度为3.2±0.1μm，探测14C的最佳厚度为1.0±0.1μm，探测35S的最佳厚度为1.3±0.1μm。
在一些优选的实施例中，所述玻璃基片为高硼硅玻璃。
所述玻璃基片的尺寸根据实际应用要求而定。在一些优选的实施例中，所述玻璃基片的厚度为2mm。
在一些优选的实施例中，所述玻璃基片的形状为长方形或其他任意形状。
在一些具体的实施例中，一种玻璃闪烁基片的制备方法包括如下步骤：
步骤一，选取高质量的2mm厚高硼硅玻璃，裁制成所需尺寸；
步骤二，对裁制好的高硼硅玻璃片倒角磨边，形成高硼硅玻璃裸片；
步骤三，对高硼硅玻璃裸片的侧面进行抛光处理，光洁度达到Δ3以上；
步骤四，对抛光后的高硼硅玻璃裸片用无水乙醇或超声波进行清洗，去除灰尘及污渍，制成玻璃基片；
步骤五，取一定量的氟化钙掺铕(CaF2:Eu)晶体，捣碎成小颗粒，作为镀膜基材；
步骤六，用真空蒸镀法将氟化钙掺铕(CaF2:Eu)晶体分多次均匀蒸镀在玻璃基片的一个或两个表面上，在玻璃基片的表面均匀附着闪烁基膜，闪烁基膜的厚度根据所要探测的放射性核素决定。
根据本发明实施例的第二方面，本发明实施例提供一种玻璃闪烁基片，其由如上任一项所述的方法制成。
本发明实施例具有如下优点：
本发明提供的玻璃闪烁基片为探测软β粒子射线提供了第三种可行的方法，用该种方法探测软β粒子射线，其探测灵敏度和探测效率可接近或达到液体闪烁计数法，远优于电离法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种玻璃闪烁基片的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种用于探测3H的玻璃闪烁基片，其制备包括如下步骤：
步骤一，选取高质量的2mm厚高硼硅玻璃，裁制成长方形；
步骤二，对裁制好的高硼硅玻璃片倒角磨边，形成高硼硅玻璃裸片；
步骤三，对高硼硅玻璃裸片的侧面进行抛光处理，光洁度达到Δ3以上；
步骤四，对抛光后的高硼硅玻璃裸片用无水乙醇进行清洗，去除灰尘及污渍，制成厚度为2mm的玻璃基片；
步骤五，取铕掺值浓度为1000ppm的氟化钙掺铕(CaF2:Eu)晶体，捣碎成小颗粒，作为镀膜基材；
步骤六，用真空蒸镀法将氟化钙掺铕(CaF2:Eu)晶体分多次均匀蒸镀在玻璃基片的一个或两个表面上，在玻璃基片的表面均匀附着厚度为3.2±0.1μm的闪烁基膜。
实施例2
本实施例提供一种用于探测14C的玻璃闪烁基片，其制备包括如下步骤：
步骤一，选取高质量的2mm厚高硼硅玻璃，裁制成长方形；
步骤二，对裁制好的高硼硅玻璃片倒角磨边，形成高硼硅玻璃裸片；
步骤三，对高硼硅玻璃裸片的侧面进行抛光处理，光洁度达到Δ3以上；
步骤四，对抛光后的高硼硅玻璃裸片用无水乙醇进行清洗，去除灰尘及污渍，制成厚度为2mm的玻璃基片；
步骤五，取铕掺值浓度为1000ppm的氟化钙掺铕(CaF2:Eu)晶体，捣碎成小颗粒，作为镀膜基材；
步骤六，用真空蒸镀法将氟化钙掺铕(CaF2:Eu)晶体分多次均匀蒸镀在玻璃基片的一个或两个表面上，在玻璃基片的表面均匀附着厚度为1.0±0.1μm的闪烁基膜。
实施例3
本实施例提供一种用于探测35S的玻璃闪烁基片，其制备包括如下步骤：
步骤一，选取高质量的2mm厚高硼硅玻璃，裁制成长方形；
步骤二，对裁制好的高硼硅玻璃片倒角磨边，形成高硼硅玻璃裸片；
步骤三，对高硼硅玻璃裸片的侧面进行抛光处理，光洁度达到Δ3以上；
步骤四，对抛光后的高硼硅玻璃裸片用无水乙醇进行清洗，去除灰尘及污渍，制成厚度为2mm的玻璃基片；
步骤五，取铕掺值浓度为1000ppm的氟化钙掺铕(CaF2:Eu)晶体，捣碎成小颗粒，作为镀膜基材；
步骤六，用真空蒸镀法将氟化钙掺铕(CaF2:Eu)晶体分多次均匀蒸镀在玻璃基片的一个或两个表面上，在玻璃基片的表面均匀附着厚度为1.3±0.1μm的闪烁基膜。
测试例
采用本发明实施例1-3的玻璃闪烁基片分别用于探测放射性核素3H、14C、35S，结果显示，其探测灵敏度和探测效率可接近或达到液体闪烁计数法，远优于电离法。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种探测软β粒子射线的玻璃闪烁基片的制备方法，其特征在于，在玻璃基片的表面真空蒸镀氟化钙掺铕晶体，以便在所述玻璃基片的表面上均匀附着闪烁基膜。
2.根据权利要求1所述的玻璃闪烁基片的制备方法，其特征在于，所述闪烁基膜的厚度为0.5-3.5μm。
3.根据权利要求1所述的玻璃闪烁基片的制备方法，其特征在于，所述闪烁基膜的厚度为3.2±0.1μm、1.0±0.1μm或1.3±0.1μm。
4.根据权利要求1所述的玻璃闪烁基片的制备方法，其特征在于，所述玻璃基片为高硼硅玻璃。
5.根据权利要求1所述的玻璃闪烁基片的制备方法，其特征在于，所述玻璃基片的厚度为2mm。
6.根据权利要求1所述的玻璃闪烁基片的制备方法，其特征在于，所述玻璃基片的形状为长方形或其他任意形状。
7.一种玻璃闪烁基片，其特征在于，其由权利要求1-6中任一项所述的方法制成。
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