CS253389B1 - Způsob zvyšování detekční a luminiscenční účinnosti krystalických materiálů pro detektory nízkoenergetického ň - záření a elektronů - Google Patents

Abstract

Způsob zvyšování detekční a luminiscenční účinnosti krystalických materiálů pro detektory nízkoenergetického /i- záření a elektrony na báři yttrithohlinitého granátu a yttritohlinitého perovski.tu aktivovaných cerem, výrazně zvyšující účinnost a vykazující dobrou reprodukovatelnost a to odleptáním povrchové nedefinovatelné vrstvy vzniklé opracováním působením kyseliny fosforečné o koncentraci 65 až 85 % při teplotě v intervalu 50 až 295 °C po dobu, odpovídající vztahu 90000 t = -------------- - 300 T kde t je čas v sekundách a T teplota v °C.

Description

Vynález se týká způsobu zvyšování detekční a luminiscenční účinnosti krystalických materiálů pro detektory nízkoenergetického β-záření a elektronů na bázi yttritohlinitého granátu a yttritohlinitého perovskitu aktivovaného cerem nebo přesněji způsobu konečné úpravy povrchu těchto detektorů.

V současné době je známa celá řada materiálů pro detekci nízkoenergetického /3-záření a elektronů, z nichž prakticky se převážně používají plastické scintilátory, scintilační skla a krystalické materiály na bázi yttritohlinitého granátu a .yttritohlinitého perovskitu' aktivovaných cerem, fluridu vápenatého aktivovaného europiem, křemičitanu yttritého, aktivovaného cerem a podobně. Pro použití těchto materiálů jako detektorů energií do 100 keV, kdy dolet elektronů v daném materiálu činí maximálně několik /um, je pro detekci rozhodující povrchová vrstva. Při současných způsobech opracování krystalických materiálů je tato povrchová vrstva deformována, jsou zde zaleštěny zbytky materiálů pro povrchové opracování a v případě práškových detektorů obsahuje tato povrchová vrstva řadu nečistot a iontů adsorbovaných z okolního prostředí. Tato nedefinoyatelná povrchová vrstva má tloušťku srovnatelnou s doletem detekovaných elektronů a způsobuje proto značný rozptyl dopadajících elektronů a zhášení luminiscence, což má za následek nízkou a nereprodukovatelnou účinnost pro detekci těchto energií.

253 389

Tuto nedefinovatelnou povrchovou vrstvu lze odstraňovat známým postupem odleptáváním 10 %n£m hydroxidem sodným, ale tento způsob vykazuje špatnou reprodukovatelnost a zvýšení luminiscenční účinnosti nejvýše o 10 %.

Dobré reprodukovatelnoůti a podstatného zvýšení luminiscenční účinnosti umožňuje způsob zvyšování detekční a luminiscenční účinnosti krystalických materiálů pro detekci nízkoenergetického /3-záření a elektronů na bázi yttritohlinitého granátu a yttrito hlinitého perovskitu aktivovaných cerem odleptáním povrchové nedefinovatelné vrstvy vzniklé opracováním, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na scintilační detektor se působí kyselinou fosforečnou o koncentraci 65 až 85 % při teplotě T v intervalu 50 až 295 °C po dobu t , odpovídající vztahu

90000

T kde t je čas v sekundách a T teplota ve °C.

Příklad 1 *

Detekční plocha scintilátoru z yttritohlinitého granátu aktivovaného cerem ve formě jednostranné leštěné destičky byla vystavena působení kyseliny fosforečné o koncentraci 70 % při teplotě 150 °C po dobu 300 s. Práce byla prováděna v teflonové nádobce. Takto upravený scintilační detektor vykazoval, o 10 % vyšší luminiscenční účinnost pro detekci elektronů o energii 20 až 30 keV proti scintilátoru, jehož povrch byl odleptáván 10 %ním hydroxidem sodným při teplotě 100 °C a o 20 % vyšší účinnost proti neupravenému povrchu.

Příklad 2:

o

Pro detekci záření izotopu tritia H o energii 0,0179 MeV byl použit práškovitý scintilátor na bázi yttritohlinitého perov skitu aktivovaného cerem o velikosti zrn 15 až 25 yum, který byl vystaven působení kyseliny fosforečné o koncentraci 80 % při zvolené teplotě 295 °C po dobu 5 s. Takto upravený scintilátor vykazoval zvýšenou detekční účinnost proti neupravenému po.vrchu na 250 % jeho hodnoty.

- 3 253 389

Pro leštěné povrchy je výhodné volit teploty působení nižší, do 200 °C, pro povrchy práškovitého materiálu teploty vyšší nad 200 °C.

<?ím vyšší je čistota použité kyseliny fosforečné, tím lepších výsledků, ve zvýšení luminiscenční účinnosti se dosáhne. Zvláště výhodná je kyselina, jejíž čistota je taková, že obsah nečistot v ní je nižší, než hranice detekovatelnosti při jejich stanovení neutronovou aktivační analýzou nebo rentgenfluorescen ční analýzou.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob zvyšování detekční a luminiscenční účinnosti krystalických materiálů pro detektory ní zkoenerget ickeho-záření a elektronů na bázi yttritohlinitého granátu a yttritohlinitého perovskitu aktivovaných cerem, odleptáním povrchové nedefinovatelné vrstvy vzniklé opracováním, vyznačený tím,že na povrch scintilátoru se působí kyselinou fosforečnou o koncentraci 65 až 85 % při teplotě T v intervalu 50 až 295 °C po dobu t, odpovídající vztahu