DE2452540C2 - Use of a dispersion of plastic particles with a content of scintillator substances in a homogeneous aqueous phase - Google Patents

Use of a dispersion of plastic particles with a content of scintillator substances in a homogeneous aqueous phase

Info

Publication number
DE2452540C2
DE2452540C2 DE19742452540 DE2452540A DE2452540C2 DE 2452540 C2 DE2452540 C2 DE 2452540C2 DE 19742452540 DE19742452540 DE 19742452540 DE 2452540 A DE2452540 A DE 2452540A DE 2452540 C2 DE2452540 C2 DE 2452540C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
scintillator
plastic
substances
dispersion
scintillators
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19742452540
Other languages
German (de)
Other versions
DE2452540A1 (en
Inventor
Robert Dr. 6100 Darmstadt Kretz
Theodor 6103 Griesheim Mager
Günter 6100 Darmstadt Rexroth
Norbert Dipl.-Chem. Dr. 6101 Nieder-Beerbach Sütterlin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roehm GmbH Darmstadt
Original Assignee
Roehm GmbH Darmstadt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roehm GmbH Darmstadt filed Critical Roehm GmbH Darmstadt
Priority to DE19742452540 priority Critical patent/DE2452540C2/en
Publication of DE2452540A1 publication Critical patent/DE2452540A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2452540C2 publication Critical patent/DE2452540C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/203Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being made of plastics

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Emulgiermittel. Als weniger gut geeignet haben sich Emulgiermittel mit längeren Oxyäthyl-sequenzen erwiesen. Als geeignete Emulgiermittel seien Natriumdodecylsulfat und andere suifisrte Alkane mit bis zu 20 C-Atomen, gegebenenfalls sulfierte Umsetzungsprodukte substituierter Phenole mit nicht mehr als 15 MoI Äthylenoxyd oder die Salze von Fettaimnen mit bis zu 20 C-Atomen genannt Die Emulgiermittelmenge kann im Bereich von 0,2 bis 15%, bezogen auf das Gewicht der Wasserphase, liegen. Da im allgemeinen eine möglichst niedrige Teilchengröße angestrebt wird, sind große Emulgiermittelmengen, d. h. im Bereich von 1 bis 8%, in der Regel günstig.Emulsifier. Emulsifiers with longer oxyethyl sequences have proven to be less suitable. Suitable emulsifiers are sodium dodecyl sulfate and other suifisrte alkanes with up to 20 carbon atoms, optionally sulfated reaction products of substituted phenols with not more than 15 mol ethylene oxide or the salts of fatty acids with up to 20 carbon atoms called The amount of emulsifier can be in the range of 0.2 to 15%, based on the weight of the water phase. Since generally the lowest possible Particle size is sought after, large amounts of emulsifier; H. in the range of 1 to 8%, usually cheap.

|e niedriger ass Teilchengröße liegen soll, um so niedriger muß auch der Feststoffanteii der Dispersion gewählt werden. Teilchen von sehr geringer Größe ergeben bei hohen Faststoffkonzentrarionen hoch-viskose Dispersionen, die sich für die Verwendung nach der Erfindung kaum noch eignen. Ein Feststoffgehalt von 50 Gew.-% stellt wahrscheinlich eine Höchstgrenze für brauchbare szintillierende Kunststoffdispersionen dar, wobei jedoch die Teilchengröße an der Obergrenze des zulässigen Bereichs liegen muß. Für die bevorzugten Dispersionen von 20 bis 100 nm Teilchengröße sollte ein Feststoffgehalt von 30 Gew.-% nicht überschritten werden. Um extrem kleine Teilchen herzustellen, kann es zweckmäßig sein, den Feststoffgehalt auf wenige Prozent herabzusetzen. Ein Feststoffgehalt von 1% in der endgültigen Meßlösung stellt möglicherweise die Untergrenze des Bereichs dar. in dem noch Messungen möglich sind. Bei einem Feststoffgehalt von 3% werden mit empfindlichen Meßgeräten reproduzierbare Werte erhalten. Im allgemeinen enthalten die erfindungsgemäß verwendeten Dispersionen 10bis30Gew.-% Kunststoff.| e should be lower ass particle size, the lower the Feststoffanteii also has the dispersion can be selected. At high fast substance concentrations, particles of very small size result in highly viscous dispersions which are hardly suitable for use according to the invention. A solids content of 50% by weight is likely to be an upper limit for useful scintillating plastic dispersions, but the particle size must be at the upper limit of the permissible range. For the preferred dispersions with a particle size of 20 to 100 nm, a solids content of 30% by weight should not be exceeded. In order to produce extremely small particles, it can be useful to reduce the solids content to a few percent. A solids content of 1% in the final measurement solution may represent the lower limit of the range in which measurements are still possible. With a solids content of 3%, reproducible values are obtained with sensitive measuring instruments. In general, the dispersions used according to the invention contain 10 to 30% by weight of plastic.

Die dispergieren Kunststoffpartikel enthalten in bekannter Weise die eigentliche Szintillationssubstanz, di^ Kernstrahlen ia kurzwelliges, ultraviolettes Licht umsetzt. Als Beispiel für diese, auch als primäres Solut bezeichneten Zusätze, dir 'τι einer Menge zwischen etwa 0,05 ->d 5% in dem Kunststoff enthalten sind, sind neben den eingangs erwähnte« »klassischen« Szinfillationssubsia.zen, wie p-Terphenyl, beispielsweise 2-Phenyl-5-{4-biphenylyl)-1314-oxadiazol (Kurzbezeichnung PBD) und 2,5-DiphenyIoxazoI, 2-{4' t-Butylphenyl)-5-{4"-biphenylyI)-i,3,4-oxadiazoL 2£-DiphenyI-l,3,4-oxadiazoI, 2,5-Di-4-(biphenylyl)-l,3,4-oxadiazol, l.l'-DinaphthyL 2(l-Naphthyl)-5-phenyIoxazol, 2^-DiphenyIfuran; p-Quaterphenyl; 2-(2-NaphthyI)indol zu nennen. Daneben enthalten die Szintillator-Partikel in einer Menge zwischen etwa 0,001 und 0,3 Gew.-°/o einen Fluoreszenz Farbstoff, der auch als »Wellenlängenschieber« oder sekundäres Solut bezeichnet wird. Diese Substanz wandelt das von dem primären Solut ausgestrahlte kurzwellige UV-Licht von etwa 350 nm in bngwelliges UV-Licht oder sichtbares Licht um. Für diesen Zweck sind 2,2'-p-PhenyIenbis(5-phenyloxazol) (Kurzbezeichnupg POPOP), l,4-Di-(4-methyl-5-phenyIoxazo!yI)-benzoL 4,4'-Diphenylstilben, 2^'-p-phenylenbis(5^naphthyl)-oxazol); l,4-Di-[25(p-tolyOxazoIyl)]-benzoI, 2£-Di-{4-biphenyIyl)-oxazoI oder l,4-bis(p-dimethoxystyryl)-2£-dimethoxybenzol gut geeignet Zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Dispersionen werden das primäre und das sekundäre Solut zusammen mit der Monomerenphase eingesetzt Für die Aktivitätsbestimmung wird die zu untersuchende Substanz in Git erfindungsgemäß verwendete Dispersion eingebracht und die davon ausgehende Lichtstrahlung mit eint.η Sekundär-Elektronen-Vervielfacher gemessen. Wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare aktive Substanzen können unmittelbar in der Dispersion gelöst bzw. verteilt werden. In vielen Fällen liegt die aktive Substanz in Form einer wäßrigen Lösung vor, die dann mit der wäßrigen Kunst Stoffdispersion vermischt wird. Das Mischungsverhältnis hängt naturgemäß von der zu erwartenden Aktivität und vom Kunststoffgehalt der Dispersion ab. Für die erste orientierende Messung einer Substanz von unbekannter Aktivität in wäßriger Lösung kann diese beispielsweise mit dem gleichen Volumen einer 30%ig:. π Szintillatordispersion vermischt werden. Je geringer die Aktivität der :;u untersuchenden Lösung ist um so mehr sollte davon eingesetzt und um so mehr Kunststoff sollte zur Messung verwendet werden. Zwischen der Kunststoffkonzentration, die möglichst hoch sein soll, und der Teilchengröße, die möglichst gering sein soll, muß jeweils der günstigste Kompromiß gesucht werden.The dispersed plastic particles contain, in a known manner, the actual scintillation substance, which converts nuclear rays, generally short-wave, ultraviolet light. As an example of these additives, also referred to as primary solutes, which contain an amount between about 0.05 -> 5% in the plastic, are, in addition to the "classic" scinfillation substances mentioned at the beginning, such as p-terphenyl , for example 2-phenyl-5- {4-biphenylyl) -13 1 4-oxadiazole (abbreviation PBD) and 2,5-diphenyloxazoI, 2- {4 't-butylphenyl) -5- {4 "-biphenylyI) -i , 3,4-oxadiazoL 2 £ -diphenyl-1,3,4-oxadiazoI, 2,5-di-4- (biphenylyl) -1, 3,4-oxadiazole, 1,1'-dinaphthyL 2 (1-naphthyl ) -5-phenyloxazole, 2 ^ -diphenylfuran; p-quaterphenyl; 2- (2-naphthyl) indole. In addition, the scintillator particles contain fluorescence in an amount between about 0.001 and 0.3% by weight Dye, which is also known as the "wavelength shifter" or secondary solute. This substance converts the short-wave UV light of around 350 nm emitted by the primary solute into low-wave UV light or visible light. For this purpose, 2,2'- p-PhenyIenbis (5-phenyloxazole) (Abbrev upg POPOP), 1,4-di- (4-methyl-5-phenyIoxazo! yI) -benzoL 4,4'-diphenylstilbene, 2 ^ '- p-phenylenebis (5 ^ naphthyl) -oxazole); 1,4-Di- [25 (p-tolyOxazoIyl)] - benzoI, 2 £ -Di- {4-biphenyIyl) -oxazoI or 1,4-bis (p-dimethoxystyryl) -2 £ -dimethoxybenzene are well suited for the preparation of the According to the invention to be used dispersions, the primary and the secondary solute are used together with the monomer phase. Water-soluble or water-dispersible active substances can be dissolved or distributed directly in the dispersion. In many cases the active substance is in the form of an aqueous solution, which is then mixed with the aqueous synthetic material dispersion. The mixing ratio naturally depends on the activity to be expected and the plastic content of the dispersion. For the first indicative measurement of a substance of unknown activity in aqueous solution, this can be done, for example, with the same volume of a 30% ig :. π scintillator dispersion are mixed. The lower the activity of the solution to be investigated, the more should be used and the more plastic should be used for the measurement. The most favorable compromise must be sought between the plastic concentration, which should be as high as possible, and the particle size, which should be as small as possible.

Für die Festlegung der Me0bedingup.gen, also Kunststoffgehali in der endgültigen Meßiösung, Fartikeigröße und Menge bzw. Füllhöhe der Meßlösung, sollte man sich die Ereigniskette vom Zerfall eines radioaktiven Isotops, wie z.B. CI-36, C-I4, J-131, P-32, S-35, Ca-45, K-40, Ca-137, Am-241, Ni-63, Tc-99 und Sr-90, bis zum Auftreffen des Lichtblitzes auf der Fotozelle des Sekundär-Elektronen-Vervielfachers vor Augen halten. Die verschiedenen Strahlungsarten unterscheiden sich bekanntlich in ihrer Reichweite. Ein Λ-Zerfall kann nur registriert werden, wenn auf dem sehr kurzen Weg des «-Teilchens ein Kunststoffpartikel erreicht wird. Die Wahrscheinlichkeit ein Kunststoffpartikel zu treffen, v/ächst mit deren Konzentration. Der in dem getroffenen Kunststoffteilchen erregte Lichtblitz kann jedoch nur registriert werden, wenn er auf dem Wege bis zur Fotozelle nicht absorbiert oder gestreut wird. Da darüber hinaus die Strahlungsintensität mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt, tragen Lichtblitze von Kunststoffpartikeln von außerhalb einer bestimmten Entfernung zur Fotozelle zum Meßergebnis praktisch nichts mehr bei. Daraus ergibt sich ein Grenzwert der Füllhöhe in der Meßküvetie, jenseits dessen keine Zjr.sh~.c der Sckundarstrahiungskisiung .nein icaUusiciicn isu Dieser Grenzwert ist im Einzelfall je nach der Strahlungsart zu ermitteln und liegt häufig in der Größenordnung von 3 bis 10 cm. Wird eine Füllhöhe unter diesem Grenzwert angewandt, so geht die Füllhöhe als Parameter in die Meßgröße ein. Wird der Grenzwert überschritten, so ist das Meßergebnis von der Füllhöhe unabhängig.To determine the Me0bedingup.gen, i.e. plastic content in the final measurement solution, the size of the article and the amount or fill level of the measurement solution, one should look at the chain of events from the decay of a radioactive isotope, such as CI-36, C-I4, J-131, P -32, S-35, Ca-45, K-40, Ca-137, Am-241, Ni-63, Tc-99 and Sr-90, until the flash of light hits the photocell of the secondary electron multiplier Keep eyes. It is well known that the various types of radiation differ in their range. A Λ decay can only be registered if a plastic particle is reached on the very short path of the particle. The probability of hitting a plastic particle increases with its concentration. The flash of light excited in the struck plastic particle can only be registered, however, if it is not absorbed or scattered on the way to the photocell. Since the radiation intensity also decreases with the square of the distance, flashes of light from plastic particles from outside a certain distance to the photocell contribute practically nothing to the measurement result. This results in a limit value for the fill level in the measuring cuvette, beyond which there is no Zjr.sh ~ .c the Sckundarstrahiungskisiung. No icaUusiciicn isu This limit value is to be determined in each individual case depending on the type of radiation and is often in the order of 3 to 10 cm. If a fill level below this limit value is used, the fill level is included as a parameter in the measured variable. If the limit value is exceeded, the measurement result is independent of the level.

Die Reichweite der /-Strahlung ist erheblich größer als die der «-Strahlung. Die Wahrscheinlichkeit, daß das eo /-Teilchen em Kunststoffpartikel erreicht, ist also wesentlich größer als bei einem «-Teilchen. Man kann infolgedessen mit geringerer Kunststoffkorizentration messen. Während beim Λ-Zerfall der Ort des zerfallenden Isotops mit dem Ausgangspunkt der Sekundärstrahlung nahezu zusammenfällt, kann im Falle der primären /-Strahlung die von dem getroffenen Kunststoffpartikel ausgehende Sekundärstrahlung von einem anderen Ort ausgehen. Sofern das getroffene Teilchen auf dem Weg zwischen dem Ort des /-Zerfalls und der Fotozelle liegt, wird der davon ausgehende Lichtblitz in entsprechend geringerem Maße durch Streuung oder Absorption geschwächt Ein Grenzwert der Füllhöhe, jenseits dessen die Zählausbeute oder die Ansprechwahrscheinlichkeit nicht mehr zunimmt, ergibt sich natürlich auch beim /-Zerfall. Er hängt u. a. auch von der Energie der Primär-The range of the / radiation is considerably greater than that of the «radiation. The likelihood that the eo / -Particle reached in a plastic particle, is therefore much larger than with a «-particle. One can as a result, measure with a lower plastic concentration. While in Λ-decay the place of the decaying Isotope almost coincides with the starting point of the secondary radiation, can in the case of the primary / Radiation is the secondary radiation emanating from the plastic particle struck from another location go out. If the particle hit is on the way between the place of / decay and the photocell, the resulting flash of light is correspondingly less due to scattering or absorption weakened A limit value of the fill level, beyond which the counting efficiency or the response probability no longer increases, of course also results from / -decomposition. He hangs among other things. also from the energy of the primary

strahlung ab. Auch hier werden bei Füllhöhen oberhalb des erwähnten Grenzwertes die genauesten Messungen erhalten.radiation. Here, too, the most accurate measurements are made at fill levels above the limit value mentioned obtain.

Die höchste Reichweite der meßbaren Strahlungsarten hat die /«-Strahlung. Sie ist — in Bezug auf die hier in Betracht kommenden Größenordnungen — praktisch unbegrenzt Ob eine meßbare Sekundärstrahlung auftritt hängt nur davon ab, ob im Bereich der Meßlösung ein Szintillatormolekül angeregt wird. Der Ausgangspunkt der Sekundärstrahlung ist vom Ort des Zerfalls also nahezu unabhängig. Der Grenzwert der Füllhöhe ergibt sich in diesem Falle allein aus der Reichweite der Sekundärstrahlung.The / «radiation has the greatest range of the measurable types of radiation. She is - in terms of here in Considerable orders of magnitude - practically unlimited Whether a measurable secondary radiation occurs depends only on whether a scintillator molecule is excited in the area of the measurement solution. The starting point the secondary radiation is almost independent of the location of the decay. The limit value of the filling level results in this case solely from the range of the secondary radiation.

Für alle Strahlungsarten gilt daß der Grenzwert der Füllhöhe, jenseits dessen keine Zunahme der Sekundärstrahlung mehr registriert wird, um so größer ist je kleiner die Kunststoffteilchen sind, je weniger Teilchen je Volumeneinheit vorliegen und je härter die Primärstrahlung ist Die Genauigkeit der Messung wächst nach den Regeln der Statistik mit der Quadratwurzel der gezählten Impulse, also auch mit der Dauer der Messung. Im übrigen gleicht die Arbeitstechnik der Aktivitätsmessung bei der erfindungsgemäßen Verwendung von Dispersionen weitgehend der Arbeitsweise mit flüssigen Szintillatoren; so ist es beispielsweise zweckmäßig, Quarzküvettcn mit verspiegelten Seitenflächen zu verwenden.For all types of radiation, the limit value of the fill level, beyond which no increase in secondary radiation is registered, the greater the smaller the plastic particles, the fewer particles per unit volume and the harder the primary radiation.The accuracy of the measurement increases according to the rules the statistics with the square root of the counted pulses, i.e. also with the duration of the measurement. Otherwise, the working technique of activity measurement when using dispersions according to the invention is largely similar to working with liquid scintillators; so for example it is convenient to use Quarzküvettcn with mirrored sides.

Beispiel
A. Herstellung der Dispersion
example
A. Preparation of the dispersion

In einem Wittschen Τ~ορί {7 ι) mil Rückflußkühler, Rührwerk und Zulaufgefäß werden bei 8O1-C 0,!6 g AmrEoniumperoxydisulfiic ""d 4,0 g Natriumlaurylsulfat in 207 g dest Wasser gelöst In dieser Lösung wird unter Rühren innerhalb ca.4 Stunden, eine Emulsion bestehend aus 274 g Vinyltoluol, 206 g Methyiis^'hacrylat, 1,44 g Ammoniumperoxydisulfat, 5,0 g Natriumlaurylsulfat, 12,0 g Butyl-PBD, 0,24 g POPOP und 913 g dest Wasser bei 800C zugetropft Nach vollständiger Zugabe der Emulsion wird der Ansatz 2 Stunden bei 800C gehalten, dann auf Raumtemperatur abgekühlt (ca.25° C).In a Wittschen Τ ~ ορί {7 ι) mil reflux condenser, stirrer and feed vessel, 4.0 g of sodium lauryl sulfate are dissolved in 207 g of distilled water at 8O 1- C 0.6 g of ammonium peroxydisulfate .4 hours, an emulsion consisting of 274 g vinyl toluene, 206 g methyl acrylate, 1.44 g ammonium peroxydisulfate, 5.0 g sodium lauryl sulfate, 12.0 g butyl PBD, 0.24 g POPOP and 913 g distilled water 80 0 C was added dropwise upon complete addition of the emulsion, the mixture is kept for 2 hours at 80 0 C, then cooled to room temperature (ca.25 ° C).

Man erhält eine Dispersion mit einem mittleren Teilchenradius von ca. 25 — 30 nm.A dispersion is obtained with an average particle radius of approx. 25-30 nm.

B. AktivitätsbestimmungB. Activity determination

5 ml einer zu messenden wäßrigen Aktivitätslösung, die den reinen /?-Strahler 36Ci mit einer Halbwertszeit von 3 χ 10s a und einer Maximalenergie von 0,71 MeV in Form von Kochsalz enthält werden mit dem gleichen Volumen der obigen Dispersion versetzt und in einer Meßzelle unter Schütteln gemischt Die zu messende Aktivitätslösung zeigt eine spezifische Aktivität von 1 χ 10-2μΟ/ΐη1. Nach der 1 : 1 Verdünnung hat die Meßlösung einen Polymerisatgehalt von 15,8 0Io. Die Meßzelle wird in einen gebräuchlichen Flüssigkeitsszintillationsrneßkopf, der einen Sekundärelektronenvervielfacher enthält, eingesetzt und die integrale Zählrate mit Hilfe einer Registriereinheit gemessen.5 ml of an aqueous be measured activity solution containing the pure / -? Radiator χ 36 C with a half time of 3 10 s a and contains a maximum energy of 0.71 MeV in the form of sodium chloride are added with the same volume of the above dispersion and in a measuring cell with shaking The mixed solution to be measured activity showing a specific activity of 1 χ 10- 2 μΟ / ΐη1. After 1: 1 dilution of the test solution has a polymer content of 15.8 0 Io. The measuring cell is inserted into a conventional liquid scintillation measuring head, which contains a secondary electron multiplier, and the integral counting rate is measured with the aid of a recording unit.

a) gemessene Aktivitätsrate:a) measured activity rate:

b) Wiederholung:b) repetition:

Messung nach 64 Std. Wartezeit:Measurement after 64 hours waiting time:

34 679 Impulse/min Wahrscheinlichkeit34 679 pulses / min probability

31,2% Ansorech-31.2% answer

33 886 Impulse/min = 30,5% Ansprechwahrscheinlichkeit 33 886 pulses / min = 30.5% response probability

34 528 Impulse/min = 31.1% Ansprechwahrscheinlichkeit 34 528 pulses / min = 31.1% response probability

Es ist nicht notwendig, die Meßlösung mit Stickstoff zu spülen. Ferner treten keine Phosphoreszenzeffekte auf. Die Verwendung von verspiegelten Quarzmeßzellen erhöht die Zählausbeute.It is not necessary to purge the measurement solution with nitrogen. Furthermore, there are no phosphorescence effects. The use of mirrored quartz measuring cells increases the counting yield.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verwendung einer Dispersion von Kunststoffpartikeln von weniger als 1 μΐη Durchmesser mit einem Gehalt an Szintillatorstoffen in einer homogenen wäßrigen Phase als Szintillator für die Flüssigkeitsszintillations-Messung von Radioaktivität.Use of a dispersion of plastic particles of less than 1 μΐη diameter with a Content of scintillator substances in a homogeneous aqueous phase as a scintillator for liquid scintillation measurement of radioactivity. ίο Für die Messung von geladenen J eilchen, ^-Quanten und schnellen Neutronen verwendet man Szintillatoren, die diese Strahlungen in Lumineszenz-licht umwandeln, das dann mittels Sekundär-Elektronen-Vervielfachem gemessen werden kann. Solche Szintillatoren sind z. B. Lösungen von Anthrazen, Stilben, Diphenyloxazol oder p-Terphenyl in Toluol, Xylol oder ähnlichen aromatischen Losungsmitteln. Die Aktivität strahlender Substanzen, die in den genannten Lösungsmitteln nicht löslich sind, kann mit derartigen Systemen nur bedingt gemessen werden. Im Falle wasserlöslicher strahlungsaktiver Substanzen verwendet man Lösungsvermittler, die es gestatten, aus der wäßrigen Lösung des aktiven Materials und der aromatischen Lösung der Szintillationssubstanz eine homogene Phase zu bilden. Die Genauigkeit der mit solchen Systemen erhaltenen Aktivitätsbestimmungen leidet an der Abhängigkeit von einer Vielzahl äußerer Parameter.ίο For the measurement of charged particles, ^ -quants and fast neutrons one uses scintillators, which convert this radiation into luminescent light, which is then done by means of secondary electron multipliers can be measured. Such scintillators are e.g. B. solutions of anthracene, stilbene, or diphenyloxazole p-Terphenyl in toluene, xylene or similar aromatic solvents. The activity of radiating substances which are not soluble in the solvents mentioned can only be measured to a limited extent with such systems will. In the case of water-soluble, radiation-active substances, solubilizers are used that allow one of the aqueous solution of the active material and the aromatic solution of the scintillation substance to form homogeneous phase. The accuracy of the activity determinations obtained with such systems suffers from dependence on a large number of external parameters. Eine andere Klasse von Szintillatoren enthält die SzintiHationssubstanz, wie p-Terphenyl usw., in einer festenAnother class of scintillators contains the scintillation substance, such as p-terphenyl, etc., in a solid Kunststoffmatrix, wie z. B. Polyvinyltoluol. Diese festen Szintilletoren sind in Form von festen Kunststoffblöcken zur Aktivitätsbestimmung wasserlöslicher Substanzen nur in Form von Behältern, Durchflußzellen, Fäden oder Streifen geeignet Von niederenergetischen Strahlern oder solchen mit kurzer Reichweite wird nur die Phasengrenzschicht erfaßt Ein besseres Oberflächen/Volumenverhältnis kann man erreichen, wenn man diese festen Szintillatoren in Form eines Perlpolymerisats in einer wäßrigen Lösung der aktiven Substanz suspendiert AberPlastic matrix, such as B. polyvinyl toluene. These solid scintillators are in the form of solid plastic blocks for determining the activity of water-soluble substances only in the form of containers, flow cells, threads or Stripes suitable Only the phase boundary layer is used for low-energy radiators or those with a short range recorded A better surface / volume ratio can be achieved if these solid Scintillators in the form of a bead polymer suspended in an aqueous solution of the active substance But auch in diesem Fall der Aktivitätsbestimmung in einem heterogenen System ist das Meßergebnis von vielen Parametern abhängig, beispielsweise nimmt die Zählausbeute mit der Partikelgröße der Szintillator-Perlen zu.even in this case of activity determination in a heterogeneous system, the measurement result is one of many Depending on the parameters, for example the counting yield increases with the particle size of the scintillator beads. Feststoffszintiliaioren des zuletzt genannten Typs sind aus der US-PS 34 57 180 bekannt Sie enthalten Szintillatorstoffe in einer Kunststoffmatrix, die aus einem Mischpolymerisat von Vinyltoiuol und Methylmethacrylat bestehtSolid scintillaries of the last-mentioned type are known from US Pat. No. 3,457,180. They contain them Scintillator substances in a plastic matrix, which consists of a copolymer of vinyl toluene and methyl methacrylate consists In der US-PS 35 13 102 wird die Herstellung fluoreszierender bzw. szintillierender Überzüge aus einer Dispersion von Kunststoffteilchen, von weniger als 1 μπι Durchmesser die Szintillatorstoffe in einer Polymermatrix enthalten, in einer homogenen wäßrigen Phase beschrieben. Die Dispersion wird auf die Oberfläche eines festen Körpers aufgetragen und zu einer Schicht des szintillierenden Polymeren getrocknet Obwohl die Dispersion selbst bei Einwirkung radioaktiver Strahlung fluoreszieren dürfte, ist ihr Einsatz for die Fiüssigkeiisszmiiüa-In US-PS 35 13 102 the production of fluorescent or scintillating coatings from a Dispersion of plastic particles, of less than 1 μm in diameter, the scintillator substances in a polymer matrix contained, described in a homogeneous aqueous phase. The dispersion is applied to the surface of a solid body applied and dried to form a layer of the scintillating polymer Although the dispersion is likely to fluoresce even when exposed to radioactive radiation, their use for the ticvis-Messung in dieser Druckschrift nicht offenbart oder nahegelegt worden.ticvis measurement has not been disclosed or suggested in this publication. Die vorliegende Erfindung beschreitet einen neuen Weg zur Aktivitätsbestimmung wasserlöslicher oder in Wasser dispergierbarer aktiver Substanzen. Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Dispersion von Kunststoffpartikeln von weniger als 1 μπι Durchmesser mit einem Gehalt an Szintillatorstoffen in einer homogenen wäßrigen Phase als Szintillator für die Flüssigkeitsszintillations-Messung von Radi*- aktivitätThe present invention follows a new way of determining the activity of water-soluble or in Water dispersible active substances. The invention relates to the use of a dispersion of Plastic particles of less than 1 μm diameter with a content of scintillator substances in a homogeneous aqueous phase as a scintillator for liquid scintillation measurement of radi * activity Die Verwendung solcher Dispersionen hat gegenüber der von organischen Lösungen der Szintiliatoren den Vorteil, daß erstere in jedem Verhältnis auch ohne Zusatzstoffe, z. B. Lösungsvermittler, mit Wasser mischbar sind. Dies ist für die Messung biologischer Systeme besonders von Vorteil. Gegenüber den Perlpolymerisaten haben sie den Vorteil, daß sie im zu messenden System statistisch gleichmäßiger verteilt sind und nicht zur Eigensedimentation neigen.The use of such dispersions has compared to that of organic solutions of the scintillators Advantage that the former in any ratio without additives such. B. solubilizer, miscible with water are. This is particularly advantageous for measuring biological systems. Compared to the pearl polymers they have the advantage that they are statistically more evenly distributed in the system to be measured and not for Tend to self-sedimentation. Besonders günstig sind Dispersionen mit sehr kleinen Teilchendurchmessern von 20 bis 100 nm. In solchen System geht wenig Licht durch Streuung verloren.Dispersions with very small particle diameters of 20 to 100 nm are particularly favorable. In such dispersions System is losing little light through scattering. Die untere Grenze dieses Bereichs liegt in der Größenordnung des Knäueldurchmessers eines einzelnen Makromoleküls und kann deshalb grundsätzlich nicht mehr unterschritten werden
Als Ku - !.tstoffmatrix für die dispergieren Szintillator-Partikel eignen sich die gleichen Kunststoffe, die man
The lower limit of this range is in the order of magnitude of the diameter of the tangle of a single macromolecule and can therefore in principle no longer be exceeded
The same plastics that are used are suitable as the plastic matrix for the dispersed scintillator particles
so schon bisher für die Herstellung plastischer Szintillatoren in Form von Blöcken oder Perlen eingesetzt hat. Hier sind an erster Stelle Polyvinyltoluol und Polystyrol sowie Mischpolymerisate, die wenigstens 30 &ew.-% Vinyltoluol oder Styrol enthalten, zu nennen.has already been used for the production of plastic scintillators in the form of blocks or beads. here are primarily polyvinyltoluene and polystyrene as well as copolymers containing at least 30% vinyltoluene or contain styrene. Andere aromatische Vinylmonomere, die ebenso wie Styrol oder Vinyltoiuol oder ggf. neben diesen am Aufbau der Kunststoffe beteiligt sein können, aber technisch weniger leicht zugänglich oder schwerer zu polymerisieren sind, sind Vinylxylole, p-Vinyl-diphenyl, 1-Vinylnaphthalin, 4-Vinyl-p-terphenyl oder 2-Vinyl-9.10-diphenylanthracen. Im allgemeinen bilden dabei die erwähnten aromatischen Vinylmnnnirere mindestens 50 Gew-% des KunststoffesOther aromatic vinyl monomers, like styrene or vinyltoiuol or possibly in addition to these, am Construction of the plastics may be involved, but technically less accessible or harder to use polymerize are vinylxylenes, p-vinyl-diphenyl, 1-vinylnaphthalene, 4-vinyl-p-terphenyl or 2-vinyl-9.10-diphenylanthracene. In general, the aromatic vinyl monomers mentioned form at least one 50% by weight of the plastic Nicht-aromatische Monomere, die daneben am Aufbau der Kunststoffe beteiligt sein können, sind vor allem die Ester der Acryl- oder Methacrylsäure. Von diesen sind die Methyl- und Äthylester besonders geeignet. Auch die Propyl- und Butylester sind brauchbar, die Ester mit größerer Kohlenstoffoahl im Alkylrest sind weniger gut geeignet. Grundsätzlich in es zweckmäßig, die nicht-aromatischen Comonocnere so auszuwählen, daß das resultierende Mischpolymerisat bei Raumtemperatur nicht filmbildend ist, d. h. eine oberhalb der Raumtemperatür liegende Erweichungstemperatur hat. Methylmethacrylat ist unter den nichtaromatischen Comonomeren am günstigsten. Eine Zusammensetzung aus 57,2 Gew.-°/o Vinyltoiuol und 42,8 Gew.-% Methylmethacrylat hat den besonderen Vorzug, daß dieses Monomerengemisch »azeotrop« polymerisiert, d. h. daß das gebildete Mischpolymerisat einheitlich aus Makromolekülen dieser Zusammensetzung besteht.Non-aromatic monomers that can also be involved in the synthesis of plastics are primarily the esters of acrylic or methacrylic acid. Of these, the methyl and ethyl esters are particularly suitable. The propyl and butyl esters can also be used, the esters with a larger carbon number in the alkyl radical are less suitable. In principle, it is expedient to select the non-aromatic comonomers so that the resulting copolymer does not form a film at room temperature, ie has a softening temperature above room temperature. Methyl methacrylate is the most favorable among the non-aromatic comonomers. A composition of 57.2% by weight vinyltol and 42.8% by weight methyl methacrylate has the particular advantage that this monomer mixture polymerizes "azeotropically", ie that the copolymer formed consists entirely of macromolecules of this composition. Die erfindungsgemäß verwendeten Dispersionen können nach den gebräuchlichen Methoden der Emulsionspolymerisation hergestellt werden. Man verwendet dazu nicht-ionische, kationische oder besser anionischeThe dispersions used according to the invention can be prepared by the customary methods of emulsion polymerization getting produced. For this purpose, non-ionic, cationic or, better, anionic ones are used
DE19742452540 1974-11-06 1974-11-06 Use of a dispersion of plastic particles with a content of scintillator substances in a homogeneous aqueous phase Expired DE2452540C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742452540 DE2452540C2 (en) 1974-11-06 1974-11-06 Use of a dispersion of plastic particles with a content of scintillator substances in a homogeneous aqueous phase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742452540 DE2452540C2 (en) 1974-11-06 1974-11-06 Use of a dispersion of plastic particles with a content of scintillator substances in a homogeneous aqueous phase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2452540A1 DE2452540A1 (en) 1976-05-13
DE2452540C2 true DE2452540C2 (en) 1984-10-11

Family

ID=5930112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742452540 Expired DE2452540C2 (en) 1974-11-06 1974-11-06 Use of a dispersion of plastic particles with a content of scintillator substances in a homogeneous aqueous phase

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2452540C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990016002A1 (en) * 1989-06-19 1990-12-27 Wallac Oy Detection material for ionizing radiation

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076543B4 (en) * 2011-05-26 2014-04-10 Siemens Aktiengesellschaft CT system with a quantum-counting X-ray detector

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3513102A (en) * 1966-07-08 1970-05-19 Eastman Kodak Co Fluorescent coatings
DE1645215A1 (en) * 1966-07-16 1970-05-14 Roehm & Haas Gmbh Plastic scintillators

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990016002A1 (en) * 1989-06-19 1990-12-27 Wallac Oy Detection material for ionizing radiation

Also Published As

Publication number Publication date
DE2452540A1 (en) 1976-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4127499A (en) Scintillation counting compositions
DE2347672C2 (en) Device for determining the nitrogen concentration of an object
DE3230263C2 (en)
DE69530508T2 (en) METHOD FOR DETERMINING THE DOSAGE
DE69411976T2 (en) Gamma radiation detection
DE69003054T2 (en) METHOD FOR PRODUCING SCINTILLING OPTICAL FIBERS AND FIBERS PRODUCED THEREFORE.
DE69002265T2 (en) Radiation detector.
DE2934665A1 (en) Gamma camera scintillator arrangement and gamma camera equipped with it
DE2456603A1 (en) LIQUID COMPOSITIONS FOR THE SCINTILLATION COUNTING METHOD
DE2854959A1 (en) LUMINOUS SCINTILLATORS AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
DE2452540C2 (en) Use of a dispersion of plastic particles with a content of scintillator substances in a homogeneous aqueous phase
DE2709664C2 (en)
DE69528119T2 (en) Scintillation counter system using scintillator capsules
DE68906448T2 (en) Liquid scintillation measuring system with active protective shield.
DE69216678T2 (en) Luminescent screen with protective layer and manufacturing
DE2066063C2 (en) Liquid scintillator mix for counting gamma rays
DE2629187A1 (en) SCINTILLATOR
EP2816376A1 (en) Method for the detection of radiation
EP1903355A3 (en) Method and system for measuring the number of high energy neutrons
DE1931157A1 (en) Dosimeter
DE3717047C1 (en) Thermoluminescence dosimeter for determining the skin dose
DE69902608T2 (en) X-ray light articles with improved film sharpness
DD251834A1 (en) scintillator
EP3997487A1 (en) Macropixel and macropixel-based particle and radiation detector
DD140086A1 (en) IONISATIONSSTRAHLENDETEKTOR

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee