CS196536B3 - Scintilační detektor - Google Patents

Description

Vynález se týká sointilačního detektoru pro spektrometrii a detekci záření X a kkého záření gama. ScintilaČním materiálem je substituovaný 3,5 - dikyano - 1,4 hydropyridin podle čx. patentu č. 141300.

Pró detekci měkkého záření gama a detekci záření X se používací různé detektoty ynové, aointilaění a polovodičové. Detektory Skupiny scintilační jsou podstatně dnodušší než polovodičové a mají velmi dobrou účinnost. Jako scintilační detektor je vykle používán monokrystal, například jodid sodný, který je překrýván okénkem serylia, nebo velmi slabou hliníkovou fólií.

Všechny dosud známé scintilační materiály dosud používané pro detekci záření X íebo měkkého záření gama jsou silně hygroskopické a jsou okysličovány vzdušným ílíkem, V důsledku toho musí být okénko plynotěsné. Není-li tato podmínka splněna, silně ohrožena životnost takovéhoto detektoru.

Vzhledem k požadavku spektrometrie a detekce měkkého záření gama a záření X nutno míti co nejmenší hmotnost okénka. Potom požadavek nejmenší hmotnosti a dokonalé notěsnosti je v protikladu a je velmi obtížné tento protiklad technicky vyřešit.

Navrhovaný scintilační detektor podle předmětu tohoto vynálezu tento obtížně řešitelný tiklad vyřeŠitl tím, že scintilační materiál dihydropyridin je na spodní straně spojien 536

188 538 s destičkou, například skleněnou a uložen v plášti například ve tvaru příruby, v němž je uchycen trubkovitý element. Dále pak tím, že trubkovitý element je překryt ochrannou transportní mřížkou, chránící vyměnitelnou fólií tvořící vstupní okénko. Vyměnitelná fólie může být z organického materiálu, například z tereftalátu, Dlaším význakem pak je skutečnost, že destička přiléhájíoí k fotonásobičl je neutěsněna a k tomuto pouze přiložena. Jiným možným řešením je skutečnost, kdy scintilační materiál dihydropyridin je na své horní straně opatřen vrstvičkou lehkého kovu, například hliníku,naneseného napkříklad technikou napaření.

Řešení scintilačního detektoru podle předmětu vynálezu umožňuje použití fólie, tvořící vstupní okénko, z organického materiálu, například z tereftalátu,přičemž fólie nemusí být tmelena a je zaměnitelná. Řešení podle předmětu vynálezu umožňuje i to, že výstupní okénko, například skleněná destička, přiléhající k fotonásobičl nemusí být plynotěsně tmeleno na pouzdro scintilátoru.

čs. patent č. 141300 navrhuje použití substituovaných 3, 5 - dikyano - 1, 4 - dihydropyridinů, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že účinnou scintilační složkou je substituovaný 3, 5 dikyano - 1 -4 - dihydropyridin. Vynález sledoval vyhnutí se obtížím spojeným s vypěstováním kvalitního monokrystalu anthracenu. Použití dihydropyridinu jako scintilátoru umožňuje snadná vypěstování jakostních monokrystalů, takovýs h, které mají energetickou rozlišovací schopnost srovnatelnou s vysoce jakostními monokrystaly anthracenu.

Také při použití v oblasti kapalných a pevných roztoků jsou luminiscenční parametry dihydropyridinu prakticky srovnatelné s dosud běžně používaným 2 - fenyl —5(4 bifenylil)

- 1,3, 4 - oxadiazolem.

Předmět podle tohoto vynálezu rozšiřuje a upřesňuje využitelnost shora uvedeného čs. patentu, neboť využívá další vlastnost substituovaného 3,5 dikyano - 1, 4 dihydropyridinu, vysoce převyšující jakostní monokrystaly anthracenu, a to takřka zanedbatelnou hygroskopičnost. Tím umožňuje vytvoření scintilačního detektoru pro spektrometrii β detekci záření X a měkkého zářeni gama v uvedeném, ekonomicky výhodném provedení. Klasické provedení podle dosavadního stavu techniky používá jako okénko slabou beryliovou nebo hliníkovou fólii.

Tato fólie představuje prakticky největší technickou potíž, neboť musí být pro spektrometrii a detekci záření X a měkkého záření gama oo nejtenši, avšak musí v klasických způsobech provedení zajistit plynotěsnost. Otázka plynotěsnosti je vlastně otázkou životnosti a skladovetelnoeti tohoto detektoru. Rovněž tak ovlivňuje jeho použitelnost.

Řešení scintilačního detektoru podle vynálezu připouští však i bezokénkové provedení, popřípadě levné okénko z fólie nezajišťující nepropustnoat pro plyny a vodní páru. Výroba fólie je poměrně snadná a hospodárná, přesto však nijak podstatně neovlivňuje negativním způsobem životnost a dobrou skladovatelnost detektoru, V dřívějších provedeních, kde bylo nutno přísně zachovávat parametr nepropustnoat! pro plyny a vodní páru, byla volba materiálu pro okénko dosti omezená, prakticky, pouze berylium a hliník, ostatní materiály jsou již méně vyhovující. Princip řešení scintilačního detektoru podle vynálezu umožňuje nejen bezokénkové

198 538 provedení, nýbrž i vytvoření okénka z celé řady jiných materiálů, zejména fólií organických, například tereftalátových a jiných. Okénka podle principu vynálezu nevyžadují plynovaného přitmelení a mohou být prostě, přikládána a mají i výhodu zaměnitelnosti. Rovněž výstupní okénko scintilačního detektoru nemusí být plynetěsně lepeno,

Scintilaění. detektor podle předmětu vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném rýkresu.

Scintilaění materiál 1 z dihydropyridinu je na spodní straně spojen se skleněnou estičkou 2. Vnější pláěť tvoří příruba 2 s trubkou £, která je v ní uchycená. Trubku £ řekrývá ochranná transportní mřížka jj, chránící případnou fólii 6, tvořící vstupní okénko cintilačního detektoru. Fólie £ může být v provedení podle vynálezu i vynechána, bez odstatného ohrožení funkce nebo životnosti scintilačního detektoru.

V bezokénkovém provedení může být světlotěsnost zajištěna přímým napařením lehkého ovu, kupříkladu hliníku, přímo na krystal scintilačního materiálu 1,,to je na krystal Lhydropyridinu.

Scintilátor v nerozebiratelném spojení s fotohásobičem, takzvaná scintilační jednotka lže být řešena tak, že výstupní okénko, například skleněná destička £, je vypuštěno a lintilaění (wteriál i je trvalým optickým kontaktem spojen s fotokatodou fotonáaobiče. valý optický kontakt může být vytvořen například pomocí silikonového kaučuku.

Scintilační detektor podle předmětu vynálezu je určen ve spojení s fotonásobičem ro spektrometrii a detekci záření X a měkkého záření gama. Scintilátor ae přiloží na otokatodufotonásobiČe, přičemž mezi výstupním okénkem, například skleněnou destičkou 2 fotokatodou má být vytvořen optický kontakt. Uchycení je možno zajistit například pomocí ríruby 2 a převlačné matice k tělesu scintilaění sondy.

Fólie 6 může být i kovová a nemusí vyhovovat požadavku nepropustnosti pro plyny, takže le být velmi tenká, čímž je umožněno dosáhnout nižšího energetického prahu. Fólie 6, iřící okénko nemusí být tmelena e může být dokonce i nahrazena napařenou vrstvou lehkého -u, například hliníku přímo na vstupní plochu krystalu dihydropyridinu tvořícího sointiní materiál 1.

Při kompletaci jednotlivých dílů scintilačního detektoru se zajišťuje jen mechanické jení bez náródku na plynotěšnost.

Při potřebě dlouhodobá reprodukovatelností parametrů odstraníme potíže s obnovováním Lckáho kontaktu, který se běžně vytváří pomocí olejů, například silikonových. Proto je íost scintilační detektor nerozebiratelně spojit s fotonásobičem do takzvané scintilační lotky, ve které je scintilační materiál 1. dihydropyridin opticky spojen s fotokatodou 'násobiče.

Claims (5)

1. Scintilační detektor pro spektrometrii a detekci záření X a měkkého záření gema, ae scintilačnim materiálem subsituovaným 3,5- dikyano - 1,4 - dihydropyrldlnem podle čs. patentu č. 141300, vyznačující se tím, že scintilační materiál (1) dihydropyridin jerna spodní straně spojen e destičkou ( 2 ) například skleněnou, a uložen v pláěti (3), například ve tvaru příruby, v němž je uchycen trubkovitý element (4).

2. Scintilační detektor podle bodu 1, vyznačující se tím, že .trubkovitý element (4) je překryt ochrannou transportní mřížkou (5) chránící vyměnitelnou fólii (6) tvořící vstupní okénko.

3. Scintilační detektor podle bodu 1, vyznačující se tím, že scintilační materiál (1) dihydropyridin je ne své horní straně opatřen vrstvičkou lehkého kovu, například hliníku, naneseného například technikóu.napaření·

4. Scintilační detektor podle bodu 2, vyznačující se tím, že vyměnitelná fólie (6) je z organického materiálu, například z tereftalátu.

5. Scintilační detektor podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, Že destička (2) přiléhají cí k fotonásobiči je neutěaněná a k tomuto volně přiložená.