CS206230B1 - Plynový scintilační počítač - Google Patents
Plynový scintilační počítač Download PDFInfo
- Publication number
- CS206230B1 CS206230B1 CS676079A CS676079A CS206230B1 CS 206230 B1 CS206230 B1 CS 206230B1 CS 676079 A CS676079 A CS 676079A CS 676079 A CS676079 A CS 676079A CS 206230 B1 CS206230 B1 CS 206230B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- gas
- scintillation counter
- gallium
- optical
- zinc oxide
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 20
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 8
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- -1 gallium activated zinc oxide Chemical class 0.000 claims 2
- 229920003319 Araldite® Polymers 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- DJZHPOJZOWHJPP-UHFFFAOYSA-N magnesium;dioxido(dioxo)tungsten Chemical compound [Mg+2].[O-][W]([O-])(=O)=O DJZHPOJZOWHJPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- XJKSTNDFUHDPQJ-UHFFFAOYSA-N 1,4-diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=C(C=2C=CC=CC=2)C=C1 XJKSTNDFUHDPQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ABBQHOQBGMUPJH-UHFFFAOYSA-M Sodium salicylate Chemical compound [Na+].OC1=CC=CC=C1C([O-])=O ABBQHOQBGMUPJH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000441 X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229930184652 p-Terphenyl Natural products 0.000 description 1
- GPRIERYVMZVKTC-UHFFFAOYSA-N p-quaterphenyl Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=C1 GPRIERYVMZVKTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229960004025 sodium salicylate Drugs 0.000 description 1
- XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N sodium tungstate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][W]([O-])(=O)=O XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- JLZUZNKTTIRERF-UHFFFAOYSA-N tetraphenylethylene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)=C(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 JLZUZNKTTIRERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
Vynález se týká plynového scintilačního počítače jinak zvaný též plynový scintilátor tvořeného fotonásobičem a plynovou komůrkou, kde výstupní okénko anebo vnitřní povrch plynového elementu je opatřen optickým konvertorem tvořeným vrstvou kysličníku zinečnatého aktivovaného 0,01. až 1 mol. % galia. Vrstva kysličníku zinečnatého aktivovaného 0,01 až 1 mol. % galia má plošnou hmotnost’ 0,1 pg cm-2 až 50 mg cm“2.
Jedním z nových typů scintilačních detektorů uplatňující se především ve spektrometrii rentgenová záření a v detekci těžkých částic je plynový scintilační počítač, který je tvořen fotonásobičem a plynovou komůrkou, která je s ním v optickém kontaktu. Vlastní plynová komůrka se skládá z pláště, vstupního okénka pro příslušný druh záření, výstupního okénka, které je připojenp na fotonásobič.
Ionizující záření, například rentgenovo záření, při interakci s plynným prostředím ztrácí svoji energii ionizací nebo excitací atomů tohoto prostředí. Při přechodu excitovaných nebo ionizovaných atomů plynu do základního výchozího stavu dochází k vyzáření světelného záblesku luminiscence, která je pak zaregistrována fotonásobičem.
Vzhledem k tomu, že hlavní čásť emisního spektra výboje v plynu leží v ultrafialové oblasti, okolo 200 až 300 nm, je za účelem přizpůsobení k oblasti maximální spektrální citlivosti fotonásobiče vnitřní část výstupního okénka pokryta tenkou vrstvou optického organického konvertoru, jako například p-quaterfenylem, p-terfenylem, tetrafenylbutadienem, difenylstilbenem a nebo salicylanem sodným. Vysoká tenze par těchto organických látek a jejich rozpadové produkty mají za následek značný pokles luminiscenční účinnosti, který se projeví v průběhu několika hodin.
Funkceschopnost plynového scintilačního počítače je proto zajišťována kontinuelní cirkulaci náplňového plynu přes čisticí zařízení, obsahující například vápník ohřátý na teplotu 400 °C, slitinu 90 % vápníku a 10 % hořčíku při teplotě 500 °C a některé další látky. Vlastní cirkulaci plynu pak zajišťuje speciální čerpací aparát. Složitost celého zařízení podle známého stavu techniky omezuje uplatnění plynového scintilačního počítače s optickou registraci luminiscence výboje v celé řadě vědních a technických oborů. Viz například články: Baldin, Matvějev, PTE 1963, 4, str. 5; Pavlíček, Jaderná energie 24,1978,12, str. 449; Northsop J., Rev. Scint. Instrum. 1958,29, str. 437; Lorens W., Lauterjung K., 2. Phys., 1961, 165, str. 74; Alves M. A. F, a další, „Optické konvertory“, NIM 119, 1974, str. 405.
Známé anorganické materiály, které mohou působit jako optické konvertory, například wolframan hořečnatý, mají sice velmi malou tenzi par, ale dosvit je v průměru o více nežli dva řády horší. Tak například dosvit organických konvertorů je řádově 10'9 a dosvit wolframanu sodného je řádově 107 s a wolframanu hořečnatého dokonce jen 10-5 s. Viz článek: D. M. Ritson, „Anorganické konvertory“, Techniques of High Energy Physics, 1961, str. 307; Autorské osvědčení SSSR 446.009.
Pokud není v plynovém scintilačním počítači s optickou registraci luminiscence výboje podle stávajícího stavu techniky použito konvertoru světla, je nutno užít speciální, cenově nákladný fotonásobič s křemenným okénkem a se zvýšenou citlivostí v ultrafialové oblasti.
Plynový scintilační počítač alias plynový scintilátor s optickou registraci luminiscence výboje podle předmětu tohoto vynálezu má oproti stávajícím plynovým scintilačním počítačům alias plynovým scintilátorům celou řadu výhod, spočívajících v tom, že výstupní okénko anebo celý vnitřní povrch plynového elementu anebo elektrody jsou pokryty vrstvou optického konvertoru tvořeným vrstvou kysličníku zinečnatého, aktivovaného 0,01 až 1 mol. % galia. Vrstva kysličníku zinečnatého aktivovaného 0,01 až 1 mol. % galia má plošnou hmotnost 0,i pg cm-2 až 50 mg cm-2.
Předmět vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, který představuje plynový scintilační počítač s optickou registrací.
Plynový scintilační počítač s optickou registrací alias plynový scintilátor je tvořen skleněným pláštěm 1, opatřeným na konci pro spojení s fotonásobičem výstupním okénkem 2. Vnitřek komůrky je naplněn inertním plynem, jako například heliem, neonem, argonem, kryptonem, xenonem a nebo jejich směsí, s případnou příměsí dalších plynů, jako například dusíkem. Okénko plynového scintilačního počítače s optickou registrací, kde výstupní okénko 2 anebo celý vnitřní povrch skleněného pláště 1 jsou pokryty vrstvou optického konvertoru, tvořeným vrstvou kysličníku zinečnatého aktivovaného 0,01 až 1 mol. % galia. Vrstva kysličníku zinečnatého aktivovaného 0,01 až 1 mol. % galia má plošnou hmotnost 0,1 pg cm-2 až 50 mg cm2.
Vstupní okénko 3 je vytvořeno ze slídové fólie.
Claims (2)
- PŘEDMĚT1. Plynový scintilační počítač s optickou registrací luminiscence výboje, tvořený fotonásobičem a plynovou komůrkou, vyznačující se tím, že výstupní okénko (2) anebo celý vnitřní povrch plynového elementu, například skleněný plášť (1) jsou .pokryty vrstvou optického konvertoru, tvořeFotonásobíč 4 je spojen s výstupním okénkem 2 plynového scintilačního počítače s optickou registrací. Na vnitřním povrchu plynového elementu, například skleněném plášti 1 může být rovněž nanesena vrstva 5 kysličníku zinečnatého aktivovaného 0,01 až 1 mol. % galia.Příklad provedeníByl vytvořen plynový scintilační počítač podle obr. 1, ze skleněného pláště 1. Skleněné výstupní okénko 2 bylo k plášti plynového scintilačního počítače, tvořenému skleněným pláštěm 1, přitmeleno aralditem. Vstupní okénko 3 bylo vytvořeno ze slídové fólie o hmotě 1 mg/cm-2. Celý vnitřní povrch skleněného pláště 1 byl pokryt vrstvou optického konvertoru tvořeného vrstvou 5 kysličníku zenečnatého aktivovaného galiem. Plynový scintilační počítač byl nataven ná čerpací vakuovou aparaturu a čerpán na vakuum převyšující 10~4 Pa, za současného vyhřívání. Po vyčerpání byla komůrka naplněna xenonem na tlak 80 kPa a pak odtavena od vakuové aparatury. Plynový scintilační počítač byl po odtavení z hřebene plnicí aparatury ponechán 24 hodin stabilizovat a pak byl přes optický kontakt připojen na fotonásobič EMI9436 QR. Jako vyhodnocovací zařízení byl použit mnohokanálový analyzátor INTERTECHNIK SA40B. K hodnocení plynového scintilátoru byl použit zářič EA 15241Am o aktivitě 11.100 Bq. Dosažené výsledky ukazují, že při použití kysličníku zinečnatého aktivovaného galiem jako optického konvertoru v plynovém scintilačním počítači bylo dosaženo zvýšení světelného výstupu na 170 % při použití fotonásobiče EMI s křemenným okénkem a zvýšení na 1800 % při použití fotonásobiče se vstupním okénkem z běžného skla. Obdobné výsledky jsou dosahovány podle literárních pramenů Baldin, Matvějev, PTE 4,1963, str. 5, při použití organických optických konvertorů, ovšem při použití speciálních getrovacích zařízení.Vynález může být využit při konstrukci plynových scintilačních počítačů alias plynových detektorů vhodných pro detekci a spektrometrii měkkého záření gama a měkkého rentgenová záření, které mohou být využity v průmyslových aplikacích, v lékařství, ve výzkumných laboratořích a podobně.VYNÁLEZU ným vrstvou (5) kysličníku zinečnatého aktivovaného 0,01 až 1 mol. % galia.
- 2. Plynový scintilační počítač podle bodu 1, vyznačující se tím, že vrstva (5) kysličníku zinečnatého aktivovaného 0,01 až 1 mol. % galia má plošnou hmotnost 0,1 pigcnr2 až 50 mg cm2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS676079A CS206230B1 (cs) | 1979-10-04 | 1979-10-04 | Plynový scintilační počítač |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS676079A CS206230B1 (cs) | 1979-10-04 | 1979-10-04 | Plynový scintilační počítač |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS206230B1 true CS206230B1 (cs) | 1981-06-30 |
Family
ID=5415346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS676079A CS206230B1 (cs) | 1979-10-04 | 1979-10-04 | Plynový scintilační počítač |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS206230B1 (cs) |
-
1979
- 1979-10-04 CS CS676079A patent/CS206230B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sayres et al. | Gas scintillation counter | |
| Schotanus et al. | Suppression of the slow scintillation light output of BaF2 crystals by La3+ doping | |
| WO2010113682A1 (ja) | 放射線画像検出器 | |
| Takabe et al. | Performance evaluation of newly developed SrI2 (Eu) scintillator | |
| Van Sciver | Alkali halide scintillators | |
| Martell et al. | The natural radioactivity of In 115 | |
| Kapusta et al. | Comparison of YAP and BGO for high-resolution PET detectors | |
| Galunov et al. | Radiation resistant composite scintillators based on Al2O3: Ti grains and their properties after irradiation | |
| WO2012032816A1 (ja) | 放射線画像検出器 | |
| US11289231B2 (en) | Radiation detectors employing contemporaneous detection and decontamination | |
| CS206230B1 (cs) | Plynový scintilační počítač | |
| West et al. | The low temperature scintillation response of unactivated sodium iodide to gamma-rays | |
| Narasimhamurty et al. | Internal bremsstrahlung from 204Tl and 91Yt | |
| Plastino et al. | Radon gamma-ray spectrometry with YAP: Ce scintillator | |
| Rozman et al. | Luminescence of plastic scintillators | |
| US4039839A (en) | Thorium tetrabromide scintillators and radiation detection and measurement therewith | |
| Miyajima et al. | Absolute number of scintillation photons in liquid xenon by alpha-particles | |
| Babu et al. | External bremsstrahlung spectra excited by 32P and 35S beta rays in different elements | |
| US3728543A (en) | Thermoluminescience of sapphire | |
| Kurosawa et al. | Development of a new imaging device using a VUV scintillator and a gas photomultiplier with a μ-PIC and GEM | |
| Krebs | Scintillation Counters | |
| SU446009A1 (ru) | Газовый сцинтилл ционный счетчик м гкого рентгеновского излучени | |
| Lvov et al. | X-RAY luminescence properties of thin organic films | |
| Borges et al. | A method for the measurement of the absolute value of w for X-rays in noble gases: results at 5.9 keV in xenon | |
| Babu et al. | Inner bremsstrahlung following the 169Er beta decay |