DE1288696B

DE1288696B - Process for the production of a plastic protective layer on a flat scintillation screen

Info

Publication number: DE1288696B
Application number: DE1966N0028167
Authority: DE
Inventors: Giger George Andre
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1966-03-08
Filing date: 1966-03-08
Publication date: 1969-02-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststoff-Schutzschicht auf einem Rachen Szintillationsschirm, bei dem eine Lösung des Kunststoffes auf den Schirm aufgebracht und dänn das Lösungsmittel verdunstet wird. The invention relates to a method for producing a plastic protective layer on a pharynx scintillation screen with a solution of the plastic on it applied to the screen and then the solvent is evaporated.

Ein Szintillator emittiert Licht unter der Wirkung der zu detektierenden Strahlung. Zu diesem Zweck enthält der Szintillator je nach der Art der nachzuweisenden Strahlung bestimmte anorganische Pulver oder bestimmte organische Stoffe. Als anorganische Pulver werden z. B. aktiviertes Zinksulfid, Cadmiumsulfld, Calciumwolframat, - Natriumjodid, Caesiumjodid;- Kaliumjodid und einige Fluoride benutzt. Pluoreszierende organische Stoffe sind z. B. p-Terphenyl (p-Diphenylbenzol), 1, 4-bis-2-(5-Phenyl-oxazolyl)-benzol, 2 5-Diphenyloxazol und 1,1,4,4-Tetraphenylbutadien. Der Szintillator kann weiter noch eine Lichtschutz- und Filterschicht besitzen. Diese Schicht dient einerseits dazu, den Zutritt von Umgebungslicht zum Szintillator und von diesem zum Lichtdetektor zu verhindern. A scintillator emits light under the action of that to be detected Radiation. For this purpose, the scintillator contains depending on the type of to be detected Radiation certain inorganic powders or certain organic substances. As inorganic Powders are z. B. activated zinc sulfide, cadmium sulfide, calcium tungstate, - sodium iodide, Cesium iodide; - Potassium iodide and some fluorides used. Fluorescent organic Substances are z. B. p-terphenyl (p-diphenylbenzene), 1,4-bis-2- (5-phenyl-oxazolyl) -benzene, 2 5-diphenyloxazole and 1,1,4,4-tetraphenylbutadiene. The scintillator can continue still have a light protection and filter layer. This layer serves on the one hand in addition, the access of ambient light to the scintillator and from this to the light detector to prevent.

Das Filter muß zu diesem Zweck die Eigenschaft haben, daß es zwar die nachzuweisende Strahlung, nicht aber Licht durchläßt. Das Filter kann außerdem dazu dienen, die nachzuweisende ionisierende Strahlung von anderer ionisierender Strahlung zu unterscheiden. Als Filterschicht kann eine dünne Aluminiumschicht benutzt werden.For this purpose, the filter must have the property that it does the radiation to be detected, but not light. The filter can also serve to detect the ionizing radiation from other ionizing To distinguish radiation. A thin layer of aluminum can be used as the filter layer will.

Es ist wichtig, die äußere Fläche des Szintillators, die eine den - Leuchtstoff enthaltende Schicht oder eine Filterschicht sein kann, zu schützen. Die Schutzschicht muß mechanisch fest und Abscheuerungskräften oder zufälliger Berührung gegenüber widerstandsfähig sein. It is important to have the outer surface of the scintillator, which is one of the - Luminous material-containing layer or a filter layer can be to protect. The protective layer must be mechanically strong and resistant to abrasion or accidental contact be resistant to.

Die Schutzschicht soll den Szintillator weiter vor ungünstigen atmosphärischen Einwirkungen, wie feuchter Luft oder Meeresluft, schützen. Diese beiden schützenden Funktionen sollen erzielt werden, ohne daß die nachzuweisende Strahlung stark absorbiert wird.The protective layer is designed to keep the scintillator from unfavorable atmospheric conditions Protect influences such as moist air or sea air. These two protective Functions should be achieved without the radiation to be detected being strongly absorbed will.

Strahlung niedriger Energie wird nämlich sehr leicht absorbiert.This is because low-energy radiation is very easily absorbed.

Es ist bekannt, einen Szintillator in eine transparente Kunststoff-Folie, z. B. aus Polyvinylidenchlorid, einzuwickeln oder ihn in einen transparenten Kunststoffkörper einzukapseln, um ihn gegen Feuchtigkeit zu schützen (USA--Patentschrift 2945128). Um eine Schutzschicht - auf einfachere Weise aufzubringen, ist es bekannt, eine Lösung eines Kunststoffes, z. B. Nitrozellulose, auf den Schirm aufzubringen und dann das Lösungsmittel zu verdampfen (britische Patentschrift 1003220). Bei einer Schutzschicht auf Basis von Nitrozellulose ergeben sichjedoch schwerwiegende Nachteile daraus, daß während der Erhärtung Schrumpfung auftritt, wodurch die Unterlage beschädigt werden kann. Diese Schicht hat weniger gute mechanische Eigenschaften und erteilt nur einen mäßigen Schutz vor den atmosphärischen Einwirkungen. Eine bessere Haftung erfordert eine dickere Schicht, die dann jedoch einen zu großen Teil der nachzuweisenden Strahlung absorbiert. Außerdem bleibt die Schicht nach Erhärtung nicht biegsam, sondern wird spröde. It is known to convert a scintillator into a transparent plastic film, z. B. made of polyvinylidene chloride, or wrap it in a transparent plastic body encapsulate to protect it from moisture (U.S. Patent 2945128). In order to apply a protective layer in a simpler way, it is known to use a Solution of a plastic, e.g. B. nitrocellulose to apply to the screen and then evaporate the solvent (British Patent 1003220). At a Protective layer based on nitrocellulose, however, has serious disadvantages from the fact that shrinkage occurs during hardening, as a result of which the substrate is damaged can be. This layer has less good mechanical properties and grants only moderate protection from atmospheric agents. Better adhesion requires a thicker layer, which then, however, has too large a part to be detected Absorbs radiation. In addition, the layer does not remain flexible after hardening, but becomes brittle.

Es ist ferner bekannt, zur Herstellung eines Szintillationsschirms den pulverisierten Leuchtstoff in ein polymerisierbares Harz einzubetten, dieses dann zu polymerisieren und auf die so erhaltene Schicht entweder unmittelbar oder nach. Aufbringen einer Aluminium-Reftektor-und Lichtschutzschicht eine Kunstharz-Deckschicht aufzutragen (britische Patentschrift 801 384). It is also known to manufacture a scintillation screen to embed the powdered phosphor in a polymerizable resin, this then to polymerize and onto the layer thus obtained either directly or after. Application of an aluminum reflector and light protection layer, a synthetic resin cover layer to be applied (British Patent 801,384).

Im Rahmen der Untersuchungen,-die zu der vorliegenden Erfindung geführt haben, ergab sich, daß Schutzschichten auf Basis von Silikonen auf Grund ihrer Viskosität durch einfaches Tauchen nicht in Form einer dünnen, gleichmäßigen Schicht erhalten werden können. Wegen ihrer Viskosität lassen sie sich nur schwierig mittels einer Spritzpistole anbringen. Die zu überziehende Oberfläche muß dabei hohe Anforderungen erfüllen, z. B. in besonderer Weise präpariert sein, und die erhaltene Schicht hat weniger gute Schutzeigenschaften in bezug auf salzhaltigen Dampf. As part of the investigations that led to the present invention have found that protective layers based on silicone because of their viscosity not obtained in the form of a thin, even layer by simply dipping can be. Because of their viscosity, they are difficult to use with a Attach spray gun. The surface to be coated must meet high requirements meet, e.g. B. be prepared in a special way, and has the layer obtained less good protective properties with regard to salty steam.

Außerdem bringt die höhere Ordnungszahl von Silicium eine höhere Absorption der ionisierenden Strahlung mit sich, als dies bei Schichten aus nicht siliciumhaltigen organischen Stoffen der Fall ist.In addition, the higher atomic number of silicon results in higher absorption ionizing radiation than is the case with layers made of non-silicon organic matter is the case.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber der Verwendung der vorerwähnten Kunststoffe zur Herstellung einer Kunststoff-Schutzschicht auf einem flachen Szintillationsschirm verbessertes Verfahren anzugeben. The invention is based on the object of a compared to the use of the aforementioned plastics to produce a plastic protective layer to provide an improved method to a flat scintillation screen.

Diese Aufgabewird bei einemVerfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf den Schirm aufgebrachte Lösung eine Verbindung enthält, die zwei Isocyanatgruppen pro Molekül in Endstellung aufweist und die unter der Einwirkung von Wasserdampf polymerisierbar ist, und daß diese Verbindung nach Verdunstung des Lösungsmittels in an sich bekannter Weise unter Einwirkung des Wasserdampfes der Atmosphäre polymerisiert wird. This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the beginning solved in that the solution applied to the screen contains a compound, which has two isocyanate groups per molecule in the end position and which is below the The action of water vapor is polymerizable, and that this compound after evaporation of the solvent in a manner known per se under the action of water vapor the atmosphere is polymerized.

Solche Verbindungen können z. B. durch die Reaktion eines Polyäther mit einer Polyisocyanatverbindung erhalten werden. Such compounds can e.g. B. by the reaction of a polyether with a polyisocyanate compound.

Die Polymerisation von Diisocyanaten zu Polyurethanen, z. B. für Lacküberzüge, ist zwar bekannt (H. SaechtlingundW. Zebrowski,) »Kunststoff-Taschenbuch«, 13. Ausgabe, 1957, Tafel 4, S. 97 und 184). Solche Polyurethane, die durch Polymerisation bei verhältnismäßig hoher Temperatur oder unter kräftiger - Wärmeentwicklung erhalten werden können, sind jedoch im vorliegenden Fall nicht anwendbar, da der Szintillator eine solche Erwärmung nicht zuläßt. The polymerization of diisocyanates to form polyurethanes, e.g. B. for Varnish coatings are known (H. Saechtling and W. Zebrowski,) »Plastic Pocket Book«, 13th edition, 1957, plate 4, pp. 97 and 184). Such polyurethanes made by polymerization at a relatively high temperature or with a strong development of heat can be, but are not applicable in the present case, since the scintillator does not allow such warming.

Ferner ist auch eine Isocyanat-Polyester-Kombination mit Vernetzungskatalysator, der auf Luftfeuchtigkeit anspricht, zur Verklebung von Treibriemen und Förderbändern unter Tage bekannt (a. a. O., S. 235). Furthermore, an isocyanate-polyester combination with a crosslinking catalyst is also which responds to humidity, for bonding drive belts and conveyor belts known underground (loc. cit., p. 235).

Zur Anwendung im Rahmen der Erfindung hat sich ein unter dem Namen Unithan 650 S im Handel befindliches Produkt als besonders geeignet erwiesen. For use within the scope of the invention, a has become under the name Unithan 650 S commercially available product has proven to be particularly suitable.

Die Verdampfung des Lösungsmittels bringt dabei keine Spannung in der Unterlage mit sich. Makromolekulare Produkte entstehen erst nach Verdampfung des Lösungsmittels. Nach der Polymerisation bleibt die Schutzschicht biegsam und hat eine erhebliche Festigkeit. Sie schafft einen guten mechanischen Schutz, sowie einen solchen gegen atmosphärische Einwirkung, auch wenn ihre Dicke gering ist.The evaporation of the solvent does not bring about any tension the pad with itself. Macromolecular products are only created after evaporation of the solvent. After the polymerization, the protective layer remains pliable and has considerable strength. It creates good mechanical protection as well one against the effects of the atmosphere, even if its thickness is small.

Ein solcher Überzug kann durch Tauchen oder mittels einer Spritzpistole erhalten werden. Die Dicke .der durch Tauchen angebrachten Schicht hängt von dem Gehalt der verwendeten Lösung an trockenem Extrakt ab. Such a coating can be applied by dipping or by means of a spray gun can be obtained. The thickness of the layer applied by dipping depends on the Content of the solution used from dry extract.

Es ist bekannt, daß die Polymerisationsreaktion der Polyurethanmoleküle von der Abscheidung von Kohlensäuregas begleitet wird, für welches die entstehende Schicht während der Polymerisation hinreichend durchlässig ist, solange deren Dicke nicht mehr als 30 Fm beträgt. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die Konzentration der polymerisierbaren Verbindung in der Lösung und die Menge der auf den Schirm aufgebrachten Lösung derart gewählt, daß die Dicke der erhaltenen Schicht nicht mehr als 30 Fm beträgt. Beispielsweise kann erwähnt werden, daß gute Resultate durch Tauchen in eine Lösung mit etwa 30 0/o trockenem Extrakt erhalten worden sind. It is known that the polymerization reaction of the polyurethane molecules is accompanied by the deposition of carbonic acid gas, for which the resulting Layer is sufficiently permeable during the polymerization, as long as its thickness is no more than 30 fm. After further training of the invention becomes the concentration of the polymerizable compound in the solution and the amount of the solution applied to the screen chosen so that the thickness of the obtained Layer is not more than 30 Fm. For example, it can be mentioned that good Results obtained by immersion in a solution containing about 30% dry extract have been.

Nach Verdampfung des Lösungsmittels erfolgt die Polymerisation der Schicht in normaler Weise mit der Umgebungsluft in Abhängigkeit von dem relativen Feuchtigkeitsgrad, der gewöhnlich mehr als 350/0 beträgt. After evaporation of the solvent, the polymerization takes place Layer in a normal way with the ambient air depending on the relative Humidity level, which is usually more than 350/0.

Wenn die durch einen einzigen Tauchvorgang erhaltene Dicke nicht ausreicht, soll man warten, bis die erste Schicht hinreichend polymerisiert ist, bevor der Vorgang wiederholt wird; es hat sich gezeigt, daß Polymerisationsdauern von 24 bis 48 Stunden genügen. If the thickness obtained by a single dip is not sufficient, you should wait until the first layer has polymerized sufficiently, before repeating the process; it has been shown that polymerization times 24 to 48 hours are sufficient.

In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig, nur einen Teil des Szintillators in die Lösung zu tauchen. Dies trifft insbesondere bei einem Szintillator zum Nachweis und Messen von o a-Strahlen zu; dieser Szintillator besteht aus einer Scheibe aus Methylpolymethacrylat mit einer dünnen Schicht aus in besonderer Weise aktiviertem Zinksulfid. Er wird durch eine Anzahl von Aluminiumschichten, die durch Kunststoffschichten voneinander getrennt sind, vor Lichtstrahlen ge- schützt. Dabei wird zweckmäßigerweise nur die mit Aluminium bedeckte Oberfläche und ein bestimmter Teil der Dicke der Scheibe aus Methylpolymethacrylat, die an der mit Zinksulfid und Aluminium überzogenen Oberfläche anliegt, in die Lösung getaucht. In certain cases it is advisable to use only part of the scintillator to dip into the solution. This is particularly true in the case of a scintillator for detection and measuring o a rays to; this scintillator consists of a disk Methyl polymethacrylate with a thin layer of activated in a special way Zinc sulfide. It is made up of a number of layers of aluminum followed by layers of plastic are separated from each other, in front of light rays protects. It is expedient only the surface covered with aluminum and a certain part of the thickness of the Methyl polymethacrylate disk attached to the zinc sulfide and aluminum coated Rests on the surface, immersed in the solution.

Claims

Claims: 1. A method for producing a plastic protective layer on a flat scintillation screen with a solution of the plastic on it the screen is applied and then the solvent is evaporated, d u r c h it does not indicate that the solution applied to the screen is a compound contains, which has two isocyanate groups per molecule in the end position and which is below the action of water vapor is polymerizable, and that this compound after Evaporation of the solvent in a manner known per se under the action of water vapor the atmosphere is polymerized.

2. The method according to claim 1, characterized in that the concentration the polymerizable compound in the solution and the amount of on the screen applied solution is chosen so that the thickness of the layer obtained is not is more than 30 fm.