JP4852410B2 - 放射線モニタリング装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は一部、政府支援契約第N00024−95−C−4052号、第N00167−03−M−0037号、並びに米国国防総省およびテクニカルサポートワーキンググループ(TSWG)の賞W9lCRB−04−C−0001、並びにTSWGを通して国土安全保障賞、国務省、および司法省から支援を受けて行われた。
発明の分野
本発明は、ジアセチレンなどの放射線感受性材料を用いて紫外(UV)放射線、電子、X線、陽子、アルファ粒子および中性子などの高エネルギー放射線の線量をモニターするためのフィルム、ステッカー、またはバッジなどの放射線感受性装置に関する。
UV光、X線、ガンマ線、電子、陽子、アルファ粒子、中性子およびレーザー光などの、4eVを超えるエネルギーを有するものを含む高エネルギー放射線は、医薬品および腐敗性物の殺菌、コーティングの硬化およびポリマーの架橋、イメージおよび情報の記録、ラジオグラフィー、非破壊試験、並びに診断的および放射線治療などさまざまな応用に用いられている。これらの照射をモニターする必要がある。放射線をモニターする電子的な装置は高価である。4eVから100MeVのエネルギーを有する放射線の、非常に低い線量から非常に高い線量まで、例えば0.1ラド(rad)から10メガラド(Mrad)までモニターするために用いることができる、簡単な線量計が必要とされている。
ー放射線が照射されると、色を発色する。米国特許第5,451,792号は、色参照チャート並びにロイコ染料およびハロゲン化合物を含む放射線感受性コーティングを有する装置を開示する。
本発明者らは瞬時に発色する放射線量計を開発した。色は線量にともなって強くなる。周辺光などの通常の周囲条件には数か月間、および太陽光には数日間影響されない。前記線量計は、通常の湿度に数か月間、および蒸気または高温に許容できる耐性を有する。照射温度には最小限の影響しか受けない。非常に広い範囲の照射温度、例えばマイナス40℃からプラス70℃で同じ色を発色する。前記線量計は放射線感受性製剤に依存して数か月から数年の十分な品質保持期間を有する。
属不安定化剤、UV安定剤、UV吸収剤、UV反射剤などの品質保持期間延長剤が提供される。
図lは放射線感受性自立部材の断面図である。
過剰曝露および/または熱の過剰曝露の前(a)並びに後(b)を表す図である。
本発明は、図面を参照することで最もよく説明されうる。図1を参照すると、前記部材は、少なくとも1つの放射線感受性組成物10、ポリマーバインダ20、任意で溶媒または可塑剤30、活性剤40並びに他の添加剤および品質保持期間延長剤、例えばUV吸収剤50、UV安定剤51、熱安定剤52、および変換剤53など、をそれぞれ含むフィルム1のような、自立放射線モニタリング装置または層状部材でありうる。図2に示すように、放射線感受性層1は、両面に保護層5を有してもよい。前記保護層はプラスチックフィルムであってもよく、引っかき抵抗性であってもよく、UV吸収剤および/またはUV反射剤コートなどの添加剤を含んでもよい。前記装置は2以上の保護層を有してもよい。
101に沿って有する。支持体3012を用いてもよい。色参照チャート201を基板層に埋めてもよい。UV保護層などの保護層3013は装置全体を覆ってもよい。
量計が準備されうる。図18aから18cの側面図および図18dの上面図に示すように、線量計1001は折りたたみホルダー91の中に入れられてもよい。図18で、放射線感受性部材101および色参照チャート201は、図17に関連した記載の通りである。カバー3011は、好ましくは不透明である。
ようになる。品質保持期間、偽陽性、または不正使用は、「X」またはバー98の発現および色の強度でモニターされ、色参照バー99と比較されうる。
、R’=OCONH(CH2)4CH3;ブチルウレタン:144、R’=OCONH(CH2)3CH3;エチルウレタン:122、R’=OCONHCH2CH3;メチルウレタン:111、R’=OCONHCH3;を含む:エステル(−OCO−)誘導体、R”’CH2−C≡C−C≡C−CH2R”’:ブチルエステル:144E、R”’=OCO(CH2)3CH3;エチルエステル:122E、R”’=OCOCH2CH3;メチルエステル:1llE、R”’=OCOCH3;を含む:対称ジアセチレン:156:R’−C≡C−C≡C−R”、ここでR’=CH2OCONH(CH2)5CH3およびR”=CH2OCONH(CH2)4CH3;を含む:共結晶化混合物:80重量パーセントまたはそれ以上の166を含む;166と156との85:15混合物;166と156との90:10混合物;およびトリコサジイン酸とペンタコサジイン酸との4:1混合物(TP41)を含む。
させることで達成されうる。例えばTCおよびPCを共結晶化するとき、TP41(TC:PCの4:1混合物)などの、得られる共結晶化されたジアセチレン混合物は、より低い融点および有意に高い放射活性を有する。活性はまた、−COOHおよび−NH2官能基を有するジアセチレンに、アミン、NaOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2などの塩基、またはカルボン酸などの酸をそれぞれ加えて部分的に中和することによっても変化しうる。
合可能な形態を「活性」と表す。ジアセチレンが4eVを超えるエネルギー、300nmより短波長を有する放射線で重合可能な場合、「放射活性」と表される。熱アニーリングによって重合可能な場合、「熱活性」と表される。ほとんど、または全く重合を示さないジアセチレンの形態は「不活性」と表される。放射線(4eVを超えるエネルギーを有する)でほとんど重合を示さない場合、「放射不活性」と表され、熱アニーリングによって有意に重合可能でない場合、「熱不活性」と表される。これらの定義の中間の反応性/重合性の性質を有するジアセチレンは、「中程度の活性」と表される。ジアセチレンの最も好ましい形態は、放射活性が高く、ほとんどまたは全く熱活性を示さないものである。しかしながら、放射活性のジアセチレンは、通常は熱活性も有する。したがって、ジアセチレンの好ましい形態は、高い〜中程度の放射活性で、ほとんどまたは全く熱活性がないものである。共結晶化および分子錯体化によって、熱活性が低下し、放射活性が増大しうる。他の方法として、熱反応性を減速させるために造形品を低い温度で保存してもよい。
超酸を生成し、この超酸が触媒的に用いられて他の酸を生成する。したがって発色が増幅される。このような系は米国特許第6,242,154号およびその参照文献に記載されている。
せる。
する放射線を放出する場合、二次電子がカソードルミネセンス材料のUVおよびX線放射線の放出を引き起こし、次にジアセチレンの重合を開始させうるため、変換剤としても用いられうる。
の溶解のために、並びにブロックの透明度およびバインダの可塑化の温度を調節するために、製剤に加えられうる。溶媒および可塑剤の使用は、放射線感受性材料、バインダ、および添加剤の性質並びに濃度などの、いくつかの因子に依存する。本発明者らは、ブトキシ−2−エチルステアレート、ブチロラクトン、フマル酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、ジメチルカーボネート、ジオクチルフタレート、エチレングリコールジメチルエーテル、サリチル酸エチル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレンカーボネート、トリアセチン、ベンジルエーテル、ドデシル−1,2−メチルピロリドン、エトキシエチルアセテート、エチレングリコールジアセテート、トリクロロ酢酸エチル、メチルピロリドン、メチルスルホキシド、異なった分子量のポリエチレングリコール、ジメチルホルムアミド、シクロヘキサン、p-ジオキサン、テトラヒドロフランおよびp−キシレンなどのいくつかの高沸点溶媒の使用を探索した。好ましい溶媒は、高沸点の溶媒、可塑剤、および液体オリゴマーである。最も好ましい溶媒は、ジオクチルフタレート、エチレングリコールジアセテートおよびサリチル酸エチルである。
用いられうる。酸素はまた、アミン、フェノール、キノン、アルデヒド、カルボヒドラジン、不飽和有機化合物および還元剤などの酸素スカベンジャーによって除かれうる。酸素スカベンジャーの例として:アルデヒド、ヒドロキシアルキルヒドロキシルアミン、N,N,−ビス−(2−ヒドロキシエチル)ヒドロキシルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)ヒドロキシルアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシブチル)ヒドロキシルアミン、1−アミノピロリジン、1−アミノ−4−メチルピペラジン、アントロン、エラグ酸、アセトアルデヒド、グルタルアルデヒドおよびフルフラールなどのアルデヒド、ヒドロキノン、2,3−ジメチル−1,4−ヒドロキノン、2−tert−ブチルヒドロキノン、カテコール、4−tert−ブチルカテコール、ピロガロール、1,2,4−ヒドロキシベンゼン、没食子酸、没食子酸メチル、没食子酸エチル、没食子酸プロピル、2−アミノフェノール、1,4−ナフトキノン、1,2−ナフトキノン、1,4−ナフトヒドロキノン、1,2−ナフトヒドロキノン、2,6−ナフトキノン、ナフトプルプリン、5,8−ジヒドロ−1,4−ナフトキノン、5,6,7,8−テトラヒドロ−1,4−ナフトキノン、3,4−ジヒドロキシ−1,4−ナフトキノン、4−アミノ−1,2−ナフトキノン、2−アミノ−1,4−ナフトキノン、シクロヘキシルアミン、2−アミノ−2−メチル−l−プロパノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モルフォリン、モノイソプロパノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジエチルプロパノールアミン、ジメチルエタノールアミン、およびジメチルプロピルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン(DEHA)、モルフォリン、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、ジメチルスルホキシド、2,6−ジ(t−ブチル)−4−メチルフェノール(BHT)、2,2’−メチレン−ビス(6−t−ブチル−p−クレゾール)、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、ジラウリルチオジプロピオネート、ビタミンE(アルファ−トコフェロール)、オクタデシル−3,5,−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート、テトラキス[メチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン、タンニン、および、塩化テトラエチルアンモニウムなどの第4級塩化アンモニウムが挙げられる。本発明者らはこのような酸素スカベンジャーが線量計の品質保持期間の向上に効果的であることを発見した。
組み込むことによって、またはUV吸収ポリマーを有するコートを塗布することによって、保護されうる。ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、芳香族ポリウレタンおよびポリ(ビス−フェノールカルボネート)のような芳香族ポリマーは、よいUV吸収剤である。UV吸収性能は、適当なUV吸収剤を加えることでさらに高められ、広げられうる。例えばベンゾフェノン(ヒドロキシベンゾフェノン)、ベンゾトリアゾール(ヒドロキシベンゾトリアゾール)、安息香酸塩、オキサニリドおよびサリチル酸塩などはUV吸収剤として広く用いられている。本発明者らは、UV吸収ポリマー、UV吸収剤およびUV安定剤の使用が品質保持期間の向上に非常に効果的であることを発見した。微粉末化した(ミクロンからサブミクロンのサイズまで)酸化チタン、酸化鉄、および酸化亜鉛もまたUV吸収剤として用いられうる。本発明者らは、例えば酸化亜鉛、酸化スズおよび二酸化チタンのナノ粒子が非常に効果的なUV吸収剤であることを発見した。
合物を用いてもよい。
ランテン、ペリレン、オクタデシル−7−ヒドロキシクマリン−3−カルボキシレート、8−ヘキサデシルオキシピレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウム塩、8−ドデシルオキシピレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウム塩、8−ヒドロキシピレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウム塩、7−アセトキシ−1−メチルキノリニウムヨージド、8−オクタデシルオキシピレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウム塩、8−デシルオキシピレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウム塩、8−メトキシピレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウム塩、1−(4−ニトロフェニル)−6−フェニルヘキサトリエン、6,8−ジヒドロキシピレン−1,3−ジスルホン酸二ナトリウム塩、7−ヒドロキシ−1−メチルキノリニウムヨージド、プロトポルフィリン、プロトポルフィリン−ジメチルエステル、7−(ジエチルアミノ)クマリン−3−カルボン酸、N−スクシンイミジル−3−(2−ベンゾチアゾリル)ウンベリフェロン−4−カルボキシレート、3−(5−クロロ−2−ベンゾオキサゾリル)−4−シアノウンベリフェリルホスフェートピリジン塩、チオフラビン、10−(3−スルホプロピル)アクリジニウムベタイン、10−(3−スルホプロピル)アクリジニウムベタイン、3−(5−クロロ−2−ベンゾオキサゾリル)−4−シアノウンベリフェロン、N−スクシンイミジル−7−ヒドロキシクマリン−3−カルボキシレート、7−(ジエチルアミノ)クマリン−3−カルボヒドラジド、8−(ベータ−d−ガラクトピラノシルオキシ)−N,N,N’,N’,N”,N”−ヘキサメチルピレン−1,3,6−トリスルホンアミド、アクチノマイシン、2−4−ジメチルアミノスチリル)−3−メチルベンゾアゾリウムパークロレート、8−アミノピレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウム塩、2−アミノアクリドン、フェナジン、ルシファーイエロージカリウム塩、ルシファーイエロージリチウム塩、ルシファーイエロージリチウム塩、N−スクシンイミジル−7−(ジエチルアミノ)クマリン−3−カルボキシレート、7−(ジエチルアミノ)クマリン−3−カルボニルアジド、8−イソチオシアネートピレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウム塩、9−(2−カルボキシ−2−シアンビニル)−ジュロリジン−N−スクシンイミジルエステル、9−(2,2−ジシアンビニル)−ジュロリジン、9−(2−カルボキシ−2−シアンビニル)−ジュロリジン、4−ニトロ−4’−(オクタデシルアミノ)スチルベン、4−(ジオクタデシルアミノ)−4’−ニトロスチルベン、プロフラビンヘミサルフェート二水和物、3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−(ジエチルアミノ)クマリン−4−カルボン酸、ベンゾニンヒドリン一水和物、8−ヒドロキシピレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウム塩、N,N’−ジメチル−9,9’−ビアクリジニウムジニトレート、N,N’−ジメチル−9,9’−ビアクリジニウムジニトレート、トリス(4,7−ジフェニルフェナントロリン)ルテニウム(ii)ビス−錯体、3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−(ジエチルアミノ)クマリン、2−(4−ジメチルアミノスチリル)−1−メチルキノリニウムヨージド、11−(7−ニトロベンゾフラザン−4−イルアミノ)ウンデカン酸、6−(7−ニトロベンゾフラザン−4−イルアミノ)ヘキサン酸、12−(7−ニトロベンゾフラザン−4−イルアミノ)ドデカン酸、レゾルフィン−ベータ−d−ガラクトピラノシド、レゾルフィンホスフェートピリジン塩、レゾルフィン−ベータ−d−グルコピラノシド、4−フルオロ−7−ニトロベンゾフラザン、1,3’−ジエチル−4,2’−キノリルチアシアニンヨージド、塩酸ドキソルビシン、4−(4−ジペンタデシルアミノスチリル)−1−メチルピリジニウムヨージド、2−(4−ジエチルアミノスチリル)−1−メチルピリジニウムヨージド、ジミジウムブロミド、エチジウムブロミド溶液、エチジウムブロミド、エチジウムブロミド、エチジウムブロミド、フルオレセイン−5(6)−カルボキサミドカプロン酸、2’,7’−ビス(2−カルボキシエチル)−5(6)−カルボキシフルオレセイン、プロピジウムヨージド、2−(4−ジメチルアミノスチリル)−1−メチルピリジニウムヨージド、3,3’−ジヘプチルオキサカルボシアニンヨージド、3,3’−ジエチルオキサカルボシアニンヨージド、3,3’−ジプロピルオキサカルボシアニンヨージド、3,3’−ジペンチルオキサカルボシアニンヨージド、3,3’−ジオクタデシルオキサカルボシアニンパークロレート、3,3’−ジヘキシルオキサカルボシアニンヨージド、3,3’−ジブチルオキサカルボシアニンヨージド、4−(4−ジエチルアミノスチリル)−1−メチルピリジニウムヨージド、フルオレセインイソチオシアネートデキストラン、5(6)−カルボキシフルオレセイン、フルオレセインナトリウム、フルオレセイン(遊離酸)、フルオレセイン−5(6)−カルボキサミドカプロン酸n−スクシンイミジルエステル、フルオレセインイソチオシアネートデキストラン、フルオレセインイソチオシアネートデキストラン、5−カルボキシ−フルオレセインn−スクシンイミジルエステル、5−カルボキシ−フルオレセイン、6−カルボキシフルオレセイン、6−カルボキシ−フルオレセインN−スクシンイミジルエステル、フルオレセイン−5−チオセミカルバジド、5−(ヨードアセトアミド)フルオレセイン、エチジウムホモダイマー、10−ドデシルアクリジンオレンジブロミド、10−オクタデシルアクリジンオレンジブロミド、カルセイン二ナトリウム塩、10−ノニルアクリジンオレンジブロミド、フルオレセイン酢酸第二水銀、ローダミン110クロリド、N’−オクタデシルフルオレセイン−5−チオ尿素、フルオ3、5(6)−カルボキシ−2’,7’−ジクロロフルオレセイン、3−(2−ベンゾオキサゾリル)−4−シアノウンベリフェロン、9−(2−カルボキシフェニル)−6−ジメチルアミノ−3−キサンテノンサルフェート、ローダミン116パークロレート、エオシン、ローダミン5−3(4)−(アミノカルボニル)−4(3)−カルボキシベンゼンスルホニルフルオリド、ローダミンB 5−3(4)−(アミノカルボニル)−4(3)−カルボキシベンゼンスルホニルフルオリド、エオシンイエローイッシュ、5,10,15,20−テトラキス(1−メチル−4−ピリジニオ)ポルフィリンテトラ(トルエン−4−スルホネート)、エオシン5−イソチオシアネート、ローダミン19パークロレート、ローダミン6G、ローダミン6Gテトラフルオロボレート、ローダミン800、3,3’−ジオクタデシルチアカルボシアニンパークロレート、レゾルフィンブチレート、レゾルフィンアセテート、5(6)−カルボキシテトラメチルローダミンN−スクシンイミジルエステル、5(6)−カルボキシテトラメチルローダミンN−スクシンイミジルエステル、5(6)−カルボキシテトラメチルローダミン、テトラメチルローダミンBイソチオシアネート、ローダミンBイソチオシアネート、6−カルボキシ−テトラメチルローダミンN−スクシンイミジルエステル、5−カルボキシ−テトラメチルローダミンN−スクシンイミジルエステル、6−カルボキシ−テトラメチルローダミン、5−カルボキシ−テトラメチルローダミン、n−オクタデカノイル−ナイルブルー、ストレプトアビジン−B−フィコエリトリン、ビオチン−B−フィコエリトリン、1,1’−ジオクチル−3,3,3’,3’−テトラメチルインドカルボシアニンヨージド、3,3’−ジヘキシルチアカルボシアニンヨージド、1,1’−ジヘキシル−3,3,3’,3’−テトラメチルインドカルボシアニンヨージド、ベンガルローズb、テトラメチルローダミンメチルエステルパークロレート、1,1’−ジプロピル−3,3,3’,3’−テトラメチルインドカルボシアニンヨージド、1,1’−ジペンチル−3,3,3’,3’−テトラメチルインドカルボシアニンヨージド、1,1’−ジブチル−3,3,3’,3’−テトラメチルインドカルボシアニンヨージド、テトラメチルローダミンエチルエステルパークロレート、2−(4−ジメチルアミノスチリル)−1−オクタデシルピリジニウムパークロレート、1,1’−ジオクタデシル−3,3,3’,3’−テトラメチルインドカルボシアニンパークロレート、ローダミンB、ローダミンBオクタデシルエステルパークロレート、メロシアニン540、3,3’−ジプロピルチアカルボシアニンヨージド、スルホローダミンb 5−酸フルオリド、3,3’−ジペンチルチアカルボシアニンヨージド、1,1’−ジエチル−3,3,3’,3’−テトラメチルインドカルボシアニンヨージド、3,3’−ジブチルチアカルボシアニンヨージド、スルホローダミンB 2−酸フルオリド、3,3’−ジヘプチルチアカルボシアニンヨージド、スルホローダミンB酸クロリド、スルホローダミンBモノナトリウム塩、ローダミン101、5(6)−カルボキシ−x−ローダミン、スルホローダミンQ 5−酸フルオリド、6−カルボキシ−X−ローダミン−N−スクシンイミジルエステル、5−カルボキシ−x−ローダミン−n−スクシンイミジルエステル、5−カルボキシ−X−ローダミン(5−ROX)、6−カルボキシ−X−ローダミン(6−Rox)、5(6)−カルボキシ−X−ローダミンN−スクシンイミジルエステル、3,3’−ジエチルオキサジカルボシアニンヨージド、スルホローダミンQ 2−酸フルオリド、スルホローダミン101酸クロリド、スルホローダミン101遊離酸、ナフトフルオレセイン、ビオチン−c−フィコシアニン、クレジルバイオレットパークロレート、5(6)−カルボキシナフトフルオレセインN−スクシンイミジルエステル、オクタエチルポルフィン、アズールA、フルオレセントレッド646、フルオレセントレッド646、フルオレセントレッド646、1,
1’−ジオクタデシル−3,3,3’,3’−テトラメチルインドジカルボシアニンパークロレート、メソテトラフェニルポルフィリン、アズールB、3,3’−ジプロピルチアジカルボシアニンヨージド、3,3’−ジエチルチアジカルボシアニンヨージド、4,5−ベンゾ−5’−(n−スクシンイミジル−オキシカルボニル−メチル)−1’−エチル−3,3,3’,3’−テトラメチル−1−(4−スルホブチル)インドジカルボシアニン、4,5−ベンゾ−5’−(インドアセトアミノメチル)−1’,3,3,3’,3’−ペンタメチル−l−(4−スルホブチル)インドジカルボシアニン、1,1’−ビス(4−スルホブチル)−11−(4−イソチオシアネートフェニルチオ)−3,3,3’,3’−テトラメチル−10,12−トリメチレンインドトリカルボシアニンモノナトリウム塩、3,3’−ジエチルオキサトリカルボシアニンヨージド、3,3’−ジエチルチアトリカルボシアニンヨージド、2,5−ビス(4−ビフェニリル)−1,3,4−オキサジアゾール、無水1−ナフチル酢酸、5−ジメチルアミノナフタレン−1−スルホンアミド、無水ジフェニルマレイン酸、カルバゾール−9−カルボニルクロリド、n−(3−フルオランチル)マレイミド、n−4−(2−ベンズイミダゾリル)フェニルマレイミド、6−ヒドロキシ−2−ナフチルジスルフィド、2−(2−アミノ−5−メチルフェノキシ)メチル−6−メトキシ−8−アミノキノリン−N,N,N’,N’−テトラ酢酸テトラカリウム塩、1,2−フェニレンジアミンジヒドロクロリド、1,2−フェニレンジアミン、1,2−フェニレンジアミン、2−(4−マレイミドフェニル)−6−メチルベンゾチアゾール、メソ−1,2−ビス(4−メトキシフェニル)エチレンジアミン、N−(l−ピレニル)マレイミド、1,2−ジアセチルベンゼン、4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドールジヒドロクロリド、4−メチルウンベリフェリル−アルファ−1−フコピラノシド、イソニコチンヒドラジド、4−ヒドロキシベンズヒドラジド、9−クロロメチル−アントラセン、4−メチルウンベリフェリル−ベータ−d−ラクトシド、ジフェニルボリン無水物、4,5−メチレンジオキシ−1,2−フェニレンジアミンジヒドロクロリド、マロンアミド、Z−グリシル−l−プロリン−4−メチル−7−クマリニルアミド、1,3−シクロヘキサンジオン、8−エトキシ−N,N,N’,N’,N”,N”−ヘキサメチルピレン−1,3,6−トリスルホンアミド、4−(トリフルオロメチル)ウンベリフェリルホスフェート二ナトリウム塩、4−(トリフルオロメチル)ウンベリフェリルエナンテート、4−(トリフルオロメチル)ウンベリフェリルオレアート、7−フルオロベンゾフラザン−4−スルホン酸アンモニウム塩、4−(トリフルオロメチル)ウンベリフェリルブチレート、2−メトキシ−2,4−ジフェニル−3(2h)−フラノン、4−(トリフルオロメチル)ウンベリフェリルアセテート、8−メトキシ−N,N,N’,N’,N”,N”−ヘキサメチルピレン−1,3,6−トリスルホンアミド、8−アセトオキシピレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウム塩、4−ヒドラジノ−7−ニトロベンゾフラザン、5(6)−カルボキシ−2’,7’−ジクロロフルオレセインジアセテート、4’,5’−ビスN,N−ジ(カルボキシメチル)アミノメチルフルオレセイン、2’,7’−ビス(2−カルボキシエチル)−5(6)−カルボキシフルオレセインテトラキス(アセトメチル)エステル、フルオレセインジラウレート、フルオレセインジブチレート、フルオレセインジアセテート−5−イソチオシアネート、5(6)−カルボキシエオシンジアセテート、5−マレイミド−エオシン、ナフトフルオレセインジアセテート、5(6)−カルボキシナフトフルオレセインジアセテートN−スクシンイミジルエステル、4−ジメチルアミノ−4’−ニトロスチルベン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼン、1,4−ビス(4−メチル−5−フェニル−2−オキサゾリル)ベンゼン、2−(4−ビフェニリル)−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−(4−tert−ブチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−(p−トリル)ベンゾオキサゾール、2−(4−ビフェニリル)−6−フェニルベンゾオキサゾール、4−ヒドロキシクマリンおよび2,5−ジフェニル−1,3,4−オキサジアゾール。
III.page 45〜294,R.C.Bertelson、および、(2)Photochromism,Molecules&Systems,Edited by H.Durr,H.Bouas−Laurent,Elsevier 1990,Chapter8:Spiropyrans,page 314〜455,R.Guglielmetti。すべてのこれらの特許および文献の教示は参照として本明細書に組み込まれる。本発明者らは、カタログ番号33672(無色から青色)、カタログ番号7106(
無色から赤色)、カタログ番号0265(無色から紫色)、カタログ番号749(無色からピンク色)およびカタログ番号5−3(無色から黄色)として入手可能なフォトクロミック材料の混合物の薄いコーティングを調製した。すべてPPG インダストリーズ、ワン PPG プレイス、ピッツバーグ、ペンシルバニア州 15272(PPG Industries,One PPG Place,Pittsburgh,PA 15272)から入手した。フォトクロミック材料の混合物は、ポリエステルフィルム上のポリメチルメタクリレートおよびポリ酢酸ビニル中にコートされた。コーティングはほぼ無色であり、太陽光にさらされると濃い色/黒色に変化する。線量計がフォトクロミック層でコートされている場合、太陽光下での線量計の品質保持期間は延長された。
スペシャリティ プロダクツ(International Specialty Products,Wayne,NJ)製)は、50〜60℃以下に保たなければならない。したがって、大気中の最大および最小の温度に影響されない線量計が必要である。個人用線量計の型によっては、洗浄機および/または乾燥機の中の温度が90〜100度の高温に達しうる場所で洗浄されうる。したがって、大気中の保存または予想される高い温度への偶発的な加熱に影響されない線量計が必要である。本発明者らは、100℃を超える融点を有するジアセチレンなどの放射線感受性材料を選択することによって、線量計を洗浄耐性にしうることを発見した。
るままでなければならない。線量計のほとんどは、直射日光に影響される。線量計は、不透明材料で保護されなければ、太陽光にさらされたときに色/線量を発色する。したがって、簡単に読めるように、数日から数か月間周辺光に影響されない、または数時間から数日間直射日光に影響されない線量計が必要である。本発明者らは、UVおよび太陽光の影響は、UV吸収ポリマーを活性層に用いてUV吸収剤を添加することによって、および、UV光を吸収もしくは反射するコートまたは層を塗布することによって、UVおよび太陽光の影響を最小にしうることを発見した。
る。
る。このような工程の段階を図19に示す。
リエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレートおよびジアリルジグリコールカーボネートなどのモノマーおよびオリゴマーに溶解し、過酸化ベンゾイルなどの触媒およびN,N−ジメチル−p−トルイジンなどの促進剤を用いて、並びにベンゾインメチルエーテルを触媒として用いて長波長UV光で重合した。得られた造形品にX線を照射した。造形品は発色した。好ましいモノマーおよびオリゴマーは、オレフィン、ビニル並びにアクリレートである。最も好ましいモノマーおよびオリゴマーは、メチルメタクリレート並びにポリエチレングリコールジメタクリレートである。
ン344の薄いコーティングから作製された一連の部材を、254nmのUV光で異なる時間露光することによって色参照チャートを作製した。この色参照チャートは、ナトリウム線および水銀線のようないくつかの一般的でない光を含む、任意の、およびすべての光条件の下で、異なる線量のX線を照射されたジアセチレン344の部材の色に一致した。部材を作製するために用いられるジアセチレン(部材ジアセチレンと表す)と同じ色(すなわち、ほとんど同じ可視スペクトルをもつ)に重合する、色参照チャートを作製するためのジアセチレン(色参照チャートジアセチレンと表す)は、(1)X線に対して、有意に(例えば100倍)感度が低くなければならない、および(2)熱活性が最小限でなければならない。このようなジアセチレンから作製された色参照チャートは、X線で発色しないが、任意の、およびすべての光条件の下で照射された部材の色と一致する。
れの日付は線量計に印刷されるが、そのユーザーによって室温に(〜25℃)保存される保証はない。長期間高い温度で保存されると、発色がX線の照射として間違って解釈されうる。したがって、品質保持期間切れを表示する時間−温度インジケータが必要である。時間−温度インジケータは、保存の時間および温度の積算値を決定する。
ものと同様のホルダーを有してもよい;前記線量計は、特定の放射線におよびエネルギー対して選択的であってよく、適当な金属フィルターを用いることによって得ることができる;前記線量計は密閉した不透明な容器に入っていてもよい;機器および装置は部材の色/OD並びに他の情報、例えばバーコードおよび磁気ストリップ、必要に応じて保存、転送、および印刷されたデータなどを読めるように設計されうる。
以下の実施例は、特許請求の発明の実施の例示的なものであり、本発明の範囲および思想を制限するものと解されるべきではない。モノマーおよびオリゴマーのラジカル重合またはカチオン重合に関するすべての実験は、無酸素環境下(すなわち窒素雰囲気下)で実施した。
スターラーおよびさらに漏斗を設置した5,000mlの丸底フラスコに、400g(2.4モル)の4,6−デカジイン−1,10−ジオールおよび1300mlの無水THFを加えた。ジオールを溶解するために混合物を撹拌した。溶液に、1gのジブチルスズビス(2−エチルヘキサノエート)および10mlのトリエチルアミンを触媒として加えた。混合物に、500g(5.05モル)のn−ブチルイソシアネートを45分間以上で加えた。反応温度を氷水で〜15℃に保った。混合物をさらに1時間撹拌し、その後温度
を50℃に上げた。反応を約30分間進行させ、その後過剰の未反応のイソシアネートを壊すために40mlのメタノールを加えた。その後内容物を冷凍庫に一晩入れて−20℃に冷却した。ジアセチレン−344をろ過して冷却し、はじめに酢酸エチルから再結晶し、次にイソプロパノールから再結晶した。再結晶後の収量は810g(93%)であった。結晶を真空下で乾燥した。融点112℃。
10リットルのステンレスのビーカーに、2250gのエタノールおよび750gの脱イオン水を加えて混合した。混合物に、1,000gのPVA(アルドリッチケミカル製、分子量500,000)を、2,3時間激しく撹拌して加えた。その後混合物を定期的に撹拌した。高粘度の澄明な溶液が得られた。
5リットルのステンレスのビーカーに、1350gの上記のPVAのストック溶液および335gのジアセチレン−344を撹拌して加えた。混合物を〜80℃に加熱した。溶液を、機械的な撹拌器で撹拌しながらゆっくりと3ガロンの液体窒素に注いだ。機械的な撹拌器によって固化したエマルジョンを粉末にした。
インディアナ州ブルーミントンのヤスイセイキ(Yasui Seiki Co,Bloomington,IN.)製のパイロットコーティング装置(型番 NRC3−300)を用いて線量計フィルムを調製した。透明で均質なコーティングを得るために、溶液の粘度、コーティングバーのサイズ、コーティング/フィルム速度、コーティング厚さ、および乾燥速度/温度などのコーティング条件を変化させた。その後、同じ条件の下で背面にフィルムをコートした。PVA/ジアセチレン−344コートを、エタノール:水(7:3)溶液中のポリ酢酸ビニルとともに、#60シリンダーを用いてはじめに片面に、次に他の面にトップコートした。均質にコートされたドライフィルムが得られるまで、これらの、および他のパラメータを変化させた。以下は、ヤスイセイキ社の装置でジアセチレン−344の透明なフィルムを作製するために用いた最適化されたパラメータである。
前記線量計に、異なった線量の10MeVのX線、1.25MeVのガンマ線、9MeVの電子および20MeVの中性子を照射した。線量速度およびエネルギーは一定に保った。25ラドで、無色の線量計は非常にかすかな、しかし目に見える青色を発色した。青色は線量の増加に従って強くなった。分光光度計および光学線量計を用いて発色をモニターした。図20に、線量に対するODのプロットを示す。本明細書に報告したODの値は数回の読み取りの平均である。このプロットを、未知の線量を決定するための検量線として用いた。
前記線量計に、10、25、50、100、200、400、500、600、800、1,000、2,000、3,000、4,000、および5,000ラドの異なった線量の10MeVのX線を照射した。300ラド/分の線量速度を一定に保った。2.5cm厚さのルーサイト(Lucite)(登録商標)をビルドアップとして用いた。線源から表面の距離は100cmであり、面のサイズは20×20cm2であった。線量計−344を用いると25ラドの線量は検出可能であった。
。
前記線量計に、10、25、50、100、200、400、500、600、800、1,000、2,000、3,000、4,000および5,000ラドの異なった線量の9MeVの電子を照射した。270ラド/分の線量速度を一定に保った。2.0cm厚さのルーサイト(登録商標)をビルドアップとして用いた。線源から表面の距離は100cmであり、面のサイズは20×20cm2であった。
さらに、前記線量計に、25、50、100、200、500、1,000、2000および5000ラドの異なった線量の20MeVの高速中性子を照射した。線量速度は40ラド/分であった。一定の線量では、線量計の色は、X線および電子を照射したものに比べてわすかに薄かった。25ラドの高速中性子まで目視でモニターすることができる。
図20に、X線、ガンマ線、電子、および中性子の線量に対するODのプロットを示す。中性子のODが低いのは、ジアセチレンが高速中性子に対してわずかに感度が低いことを意味する。図20を、未知の線量が照射された線量計の線量の決定に用いた。
図20の検量線のプロットを用いて線量計が線量を決定する性能を試験するために、いくつかの試料に異なった線量を照射した。ODを決定し、線量を図20のプロットから見積もった。結果を表3にまとめた。
異なったX線源を用いて、X線のエネルギーの効果を調べた。前記線量計に、500ラドの(1)100KeVのX線、ヒューレットパッカード(Hewlett−Packard)製のファキシトロン(Faxitron)(登録商標)804を使用、(2)コバルト60からの1.25MeVガンマ線、AECL Theratron−780を使用
、および(3)10MeVのX線、Varian Clinac−18線形加速器、を照射した。照射した試料のODを決定した。表4に、異なったエネルギーのX線を照射した線量計−344のODを示す。全ての試料のODは、0.28±0.02であった。表4のデータは、発色は原則的にX線のエネルギーに独立であることを示している。
前記線量計に、500ラドの6、9、12、および15MeVの電子を照射した。線量速度(280±10ラド/分)をほぼ一定に保った。6、9、12、および15MeVの電子の線量速度は、それぞれ、290、270、290、270ラド/分であった。照射した試料のODを決定した。表5に、異なったエネルギーの電子についてのODを示す。ODは、0.29±0.01であった。表5のデータは、発色は電子のエネルギーに独立であることを示している。
線量計−344に、500ラドの熱中性子を、ニュージャージー州、ピスカタウェイのラトガーズ大学(Rutgers University,Piscataway,NJ)において照射した。熱中性子を照射した試料のODは、高速中性子を照射したものよりもわずかに(〜5%)低かった。
前記線量計に、500ラドの、(1)10MeVのX線を、200、300、400、および500ラド/分の線量速度で、並びに(2)9MeVの電子を、160、270、350、および430ラド/分の線量速度で照射した。照射した試料の光学濃度を決定した。電子およびX線についての結果を、それぞれ表6および表7に表す。電子およびX線を照射した試料のODは0.29±0.02であった。結果から、線量の効果がないことがわかった。
前記線量計は、25ラドで、非常にかすかな、しかし目に見える青色を発色した。分光光度計または高感度デンシトメータを用いて、約10ラドの線量がモニターできる。目視での検出下限は〜20ラドである。
30メートルのフィルムから25の試料をランダムに選択し、500ラドの10MeVのX線を300ラド/分の線量速度で照射した。照射後、ODを決定した。22の試料はODが0.29±0.02であった。コーティングの不均一性による不確実性は〜7%である。3つの試料は、ODが0.32、0.26、および0.25であり、これはいくつかのパッチが不均一なコーティングであることを示す。
精度を決定するために、前記線量計に、400、450、500、550、および600ラドの10MeVのX線、並びに9MeVの電子、並びに1.25MeVのガンマ線を照射した。それぞれ隣に設置した場合、500ラドの試料は450ラドおよび550ラドの試料と区別できる。さらに、500ラドの試料は400ラドおよび600ラドの試料と、より簡単に区別できる。したがって、目視での不確実性は、10〜20%の間である。
放射の間に生成するラジカルなどの活性種は、しばしば結晶性材料中にトラップされたままになり、なんらかの照射後効果を示す。照射後効果を決定するために、前記線量計に500ラドの100keVのX線を照射した。異なった照射後の時間で線量計の光学濃度をモニターした。照射1分後に最初の読み取りを行った。結果を表8に示す。結果から、経時によって線量計の光学濃度はほとんど増加しないことがわかった。
色合わせ参照チャートをローカルプリンタを用いて調製した。異なった線量のX線を照射した線量計−344の小さいストリップを配置し(図13に示す)、カラースキャナを用いてスキャンした。参照チャートを白の光沢紙に印刷した。線量計部材−344(バッジ)の色合わせ参照チャートを図14に示す。
実施例1に記載された手順を用いて、ジブチルスズビス(2−エチルヘキサノエート)およびトリエチルアミンを触媒として用いて、5,7−ドデカジイン−1,12−ジオールをn−ブチルイソシアネートアセテートと反応させることによって、ジアセチレン−4BCMUを合成した。
実施例2に記載された手順を用いて、ポリビニルアルコールをバインダとして用いてジアセチレン−4BCMUのエマルジョンを調製した。
実施例3の手順を用いてジアセチレン−4BCMUの部材を作製した。
ジアセチレン−4BCMUの部材は、ジアセチレン−344(見積もられる品質保持期間は10年以上である)の部材に比べて、放射線に対してより高感度であるが、品質保持期間が短い(室温で約1年)。
ジアセチレン−344の部材に、−20℃および+50℃で、450ラドの100KeVのX線を照射した。−20℃で照射した試料の光学濃度の増加は0.22であり、一方、50℃で照射したものは0.03であった。
10mlの試験管に0.5gのジアセチレン−344、0.2gの表2に挙げたおよび他の多くの品質保持期間延長剤、並びに5gのエタノール:水(4:1 w:w)中の20%ポリ酢酸ビニルを加えた。混合物を沸騰近くまで加熱し、その後液体窒素中で冷却し、次いで室温に戻した。ジアセチレン−344の分散液をポリエステルフィルムにコートした。コートしたフィルムを室温、60℃、および70℃でアニールし、短波長UV(254nm)、長波長UV(〜350nm)および太陽光に露光した。以下は品質保持期間の延長に効果的であった:チオシアン酸アンモニウム、アジパミド、アジピン酸、N−アシチルグリシン、アセトンオキシム、アセトアニリド、3−アセトアミドフェノール、アセトアミド、1−アミノ−1−デオキシ−d−ソルビトール、4−tert−アミルフェ
ノール、安息香酸、ベンゾフェノン、ガンマ−ブチロラクトン、ベンゾトリアゾール、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(2−エチルヘキシル)マレアート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ブロモベンズアルデヒド、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−ドデシル−4−メチルフェノール、ベンズアミド、ベンジル酸、ベンジルエーテル、4−(ベンジルオキシ)フェノール、2−ブタノンオキシム、tert−ブチルアセトアセテート、1−ブチルイミダゾール、ショウノウ、クエン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、マレイン酸ジエチル、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、1,4−ジヨードベンゼン、ジフェニルアミン、1−ドデシル−2−ピロリジノン、4−(ジメチルアミノ)−ベンズアルデヒド、サリチル酸エチル、エチレンカーボネート、ミリスチン酸エチル、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、4−ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、イミダゾール、レシチン、没食子酸ラウリル、メチル−3,5−ジニトロサリチル酸、1−メチル−2−ピロリジノン、メチル−3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸、オクタデカンアミド、オキサミド、フェニルエーテル、n−フェニル−2−ナフチルアミン、4−フェニルフェノール、4−ピリジンアルドキシム、ピロガロール、レゾルシノール、レゾルシノール二酢酸、ルチン水和物、サリチルアルデヒド、サリチルアルドキシム、サリチルアニリド、トランス−スチルベン、スクシジイミド、タンニン酸、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、チオ尿素、1,2,4−トリアゾール、トリベンジルアミン、2,4,6−トリヒドロキシベンズアルデヒド、リン酸トリフェニル、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンおよび尿素。
15gの20%ポリ酢酸ビニルのエタノール:水(3:1 w/w)溶液に、2.5gの4BCMU、品質保持期間延長剤として0.3gのアセトンオキシム、UV吸収剤として0.lgの2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、酸素スカベンジャーとして0.1gの亜硫酸ナトリウム、抗酸化剤として0.05gの2,6−ジ(t−ブチル)−4−メチルフェノール、および、光安定剤として0.05gのビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケートを加えた。混合物を撹拌しながら80℃に加熱した。熱溶液を液体窒素に注いだ。コントロール試料(15gの20%ポリ酢酸ビニル溶液および2.5gの4BCMU)も同様の条件下で調製した。凍結した反応物を約20℃まで温め、#60の巻き線型ロッドを用いて100ミクロンの厚さのポリエステルフィルムにコートした。コーティングを室温で乾燥させ、その後オーブンに入れて40℃で乾燥させた。双方のコーティングの小片を50℃でアニールした。フィルムの光学濃度を異なった期間で測定した。ODの変化を表9に示す。
1リットルのガラスジャーに、200gのセバケート[ビス−(2−エチルヘキシルセバケート)]および300gのPVCプラスチゾル粉末(ジョージア州、ケネソーのポリワン コーポレイション(Polyone Corporation,Kennesaw,GA)のGeon 173)を、撹拌しながら分けて加えた。このプラスチゾルを、1:1.5 プラスチゾルと表す。必要に応じて市販の熱安定剤および品質保持期間延長剤を加えた。
試験管に1gのジアセチレン−344および5gの実施例24に記載した1:1.5プラスチゾルを加え混合した。混合物を110℃に加熱し、#70の巻き線型ロッドを用いてポリエステルフィルムにコートした。その後フィルムを〜140〜150℃のオーブン
に数分間入れた。コーティングは透明になった。ポリエステルフィルムをコーティングの上に、コーティングを挟むように設置し、ゆっくりと室温に冷却した。
40gの実施例24のプラスチゾルおよび20gのジアセチレン344を、メルトミキサー(ニュージャージー州ハッケンサックのブラベンダー(Brabender,Hackensack,NJ)製)で混合し、140℃で5分間混合した。溶融体を圧縮成形機で160℃で薄膜およびプラークに圧縮し、室温までゆっくりと冷却した。
PVCプラスチゾル中のジアセチレン344のコーティング、フィルム、およびプラークに、500ラドの100keVのX線を、マイナス20℃およびプラス60℃で照射した。両方の試料の色は原則的に同じであった。可視スペクトルも原則的に同じであり、形および強度にはっきりした違いはなかった。太陽光下に置いたとき、部材は1日の間目に見える色を発色しなかった。また、ジアセチレン−344の部材は、60℃のオーブンに1週間置いたとき、目に見える色を発色しなかった。この結果は、このジアセチレン−344の部材が太陽光の下で十分な安定性を有し、照射温度に影響されず、個人用および地域用線量計として用いられるための許容される品質保持期間を有することを示す。
実施例25に記載される手順を用いて、PVCプラスチゾル(PVC:アジピン酸塩 1:3 w:w)でジアセチレン4BMCUの部材を作製した。4BCMU部材に、−20℃および+50℃で、450ラドの100keVのX線を照射した。両方の試料は同様の発色をした(OD 0.19)。さらに、試料を35℃および50℃でアニールした。光学濃度を異なる時間間隔で決定した。本実施例で作製した試料ではODの増加はなかったが、実施例21で作製した試料は、例えば1か月の間に0.09から0.16のように、ODの増加があった。この結果は、例えばPVCをバインダとして、およびアジピン酸塩を可塑剤として用いるなど、適切な系を用いることによって、品質保持期間を延長できることを示す。
約2gの接着剤(HRJ−12531樹脂、カナダのスケネクタディー ケミカルズ(Schenectady Chemicals,Canada)製のポリアクリレート粘着剤)を試験管に入れて約120℃で加熱し溶融させた。溶融体に、ジアセチレン−4BCMUなどの異なったジアセチレンを加え、機械的な撹拌器を用いて混合した。約15分後、溶融体をプラークに圧縮し、室温に冷却した。試料に500ラドの100keVのX線を照射した。試料の照射された部分は青色に変化した。
15×25cm2のガラス板を、コネチカット州ダンバリーのミラー−ステフェンソン(Miller−Stephenson,Danbury,CT)製のウレタン絶縁保護コーティングでスプレーコートした。900ミクロンのマスクを一方の板の上に置き、両方の板を〜95℃のオーブンに入れた。3gのジアセチレン−4BCMUおよび7gのエチレン・アクリル酸共重合体−15%)の混合物を試験管に入れて溶融した。混合物をマスクを置いたガラス板の中央に注ぎ、他方のガラス板でその上からプレスした。過剰の溶融体はマスクのウインドウから流れ出した。ガラス板を室温(RT)に冷却した。板を外してプラークを得た。厚いプラークは半透明であった。試料に500ラドの100keVのX線を照射した。試料の照射された部分は青色に変化した。他の多くのバインダを、可塑剤および溶媒などの添加剤を加えて、および加えずに試験した。
0.1、0.2、0.3、0.4および0.5gのジアセチレン−4BCMUを、5gのエチレン・アクリル酸共重合体 15%)と混合した。混合物を〜150℃に加熱して溶融体にし、機械的な撹拌器で混合した。溶融した混合物を離型剤であらかじめコートした2枚のガラス板の間に150ミクロンのスペーサーを用いて注ぎ、プレスして直径約5センチメートルの円形を作った。試料を室温に冷却し、ほぼ透明なフィルムをガラス板から取り外した。ジアセチレン−4BCMU/ポリマーのフィルムに、250ラドの100keVのX線を照射した。フィルムは青色を発色した。色の強度はジアセチレン−4BCMUの濃度に比例した。
0.5gのジアセチレン−4BCMUを、5gのエチレン・アクリル酸共重合体、15%)と混合した。混合物を〜150℃に加熱して溶融させ、機械的な撹拌器で混合した。溶融した混合物を、80℃のオーブンに入れたドローダウンコーティングユニットに設置したポリエステルフィルムの上に注いだ。#30の加熱した巻き線型ロッドを用いて混合物をコートした。試料を室温まで冷却した。コーティングはほぼ透明であった。ジアセチレン−4BCMU/ポリマーをコートしたフィルムの小片に250ラドの100keVのX線を照射した。コーティングは青色を発色した。
試験管に2gの低分子量ポリ酢酸ビニルと併せて、異なった量(0.1、0.3、0.6、および0.9g)のジアセチレン−344を取った。混合物を130℃まで加熱し、機械的な撹拌器で混合し、120℃でガラス板上の4ミリのPETフィルムの上に注いだ。別のPETフィルムを溶融混合物の上に置き、その後ガラス板および20ポンド(9.0kg)の加重をかけた。溶融液は円形に広がった。ガラス板を室温に戻し冷却した。フィルムを取り外し、切り出して250ラドの100keVのX線を照射した。フィルムは薄い青色を発色した。
1gのジアセチレン−344を、4gのエンバイロンメンタル インクス アンド コーティング(Environmental Inks and Coating)製のUV硬化インクに溶解させた。#60の巻き線型ロッドを用いて混合物をポリエステルフィルムにコートした。コーティングに長波長UV光を10秒間照射してコーティングを硬化させた。コーティングは固体になった。試料を100℃でアニールして冷却した。アニールした試料に500ラドの100keVのX線を照射した。コーティングは青色を発色した。
紙の上に設置した実施例21のジアセチレン−4BCMUの部材の長方形の小片に、254nmのUV光を、一連の照射で異なった時間、円形のマスクを通して照射した。強度が強くなる円形の点が得られた(図22a)。部材の残りは照射されなかった。その後、部材全体に異なった時間254nmのUV光を照射し、部材を撮影した(図22bから22g)。図22bから図22gに示すように、部材全体の照射が増加するにしたがって、前段階で照射した点が見えなくなり始めた。
ポリ塩化ビニルのテトラヒドロフラン溶液に溶かした2%のペンタメトキシトリフェニルメタノール(PTM)溶液を、#30の巻き線型ロッドを用いてポリエステルにコートし、60℃のオーブンで乾燥させた。この製剤は時間−温度(図27b)およびUV(図27a)の両方に敏感である。この製剤は、少なくともX線が10,000ラドまで目に見える色を発色しない。しかしながら、UV/太陽光にさらされると、無色から赤色に変化する(図27a)。また、この製剤は、保存の時間および温度によって発色する(図27b)。低い温度では、同じ色を発色するのにより長い時間がかかる。この製剤がUV/太陽光にさらされることによる発色に必要な時間、並びに温度は、スズ、亜鉛、およびバリウムの有機金属化合物などの有機金属化合物、およびトリエチルアミンなどの塩基のような熱安定剤を加えることによって変化した。したがって、この製剤は、線量計の品質保持期間およびUV露光のモニターに用いられうる。
Claims (22)
- 基板;
前記基板の上部に形成された、品質保持期間延長剤および5eVを超えるエネルギーを有する電離放射線が照射されたときに検出可能な色の変化を発色する性能を有する放射線感受性材料を含み、前記放射線感受性材料が、少なくとも1組の共役アルキンを有するジアセチレンであり、R’−C≡C−C≡C−R”;ここでR’およびR”は独立に:(CH2)b−H;(CH2)bOH;(CH2)b−OCONH−R1;(CH2)b−O−CO−R1;(CH2)b−O−R1;(CH2)b−COOH;(CH2)b−COOM;(CH2)b−NH2;(CH2)b−CONHR1;(CH2)b−CO−O−R1またはこれらの混合物であり;この際b=1〜10であり、R1は脂肪族または芳香族のラジカルであり、Mはカチオンまたは(R1)3N+である:およびR1−(CH2)n−C≡C−C≡C−(CH2)m−R2の対称もしくは非対称の脂肪酸またはその誘導体;ここでR1またはR2のうち少なくとも1つが−COOHであり、nおよびmが独立に1〜10から選択される;からなる群から選択される、少なくとも1つのイメージング層;および
前記放射線感受性材料を、太陽光またはUV光から保護する、少なくとも1つの手段;
を含む、放射線モニタリング装置。 - 基板;
5eVを超えるエネルギーを有する電離放射線が照射されたときに検出可能な色の変化を発色する性能を有するラジオクロミック材料を含み、前記ラジオクロミック材料が、少なくとも1組の共役アルキンを有するジアセチレンであり、R’−C≡C−C≡C−R”;ここでR’およびR”は独立に:(CH2)b−H;(CH2)bOH;(CH2)b−OCONH−R1;(CH2)b−O−CO−R1;(CH2)b−O−R1;(CH2)b−COOH;(CH2)b−COOM;(CH2)b−NH2;(CH2)b−CONHR1;(CH2)b−CO−O−R1またはこれらの混合物であり;この際b=1〜10であり、R1は脂肪族または芳香族のラジカルであり、Mはカチオンまたは(R1)3N+である:およびR1−(CH2)n−C≡C−C≡C−(CH2)m−R2の対称もしくは非対称の脂肪酸またはその誘導体;ここでR1またはR2のうち少なくとも1つが−COOHであり、nおよびmが独立に1〜10から選択される;からなる群から選択される、少なくとも1つのイメージング層;
バインダ;
保護層;および
少なくとも2つの所定の電離放射線のレベルでの前記検出可能な色の変化に対応する少なくとも2つの色を含む少なくとも1つの参照チャート:
を含む、放射線モニタリング装置。 - バインダ;
保護層;および
所定の電離放射線のレベルでの前記検出可能な色の変化に対応する少なくとも1つの色を含む少なくとも1つの参照チャート:
を含み、前記ラジオクロミック材料がR1−(CH2)n−C≡C−C≡C−(CH2)m−R2の対称もしくは非対称の脂肪酸またはその誘導体を含むジアセチレンであり、ここでR1またはR2のうち少なくとも1つが−COOHであり、nおよびmが独立に1〜10から選択される、請求項1に記載の放射線モニタリング装置。 - 基板;
前記基板にコートされた、品質保持期間延長剤および少なくとも1組の共役アルキンを含み、電離放射線が照射されたときに検出可能な色の変化を発色する性能を有するラジオクロミック材料を含み、前記ラジオクロミック材料が、少なくとも1組の共役アルキンを有するジアセチレンであり、R’−C≡C−C≡C−R”;ここでR’およびR”は独立に:(CH2)b−H;(CH2)bOH;(CH2)b−OCONH−R1;(CH2)b−O−CO−R1;(CH2)b−O−R1;(CH2)b−COOH;(CH2)b−COOM;(CH2)b−NH2;(CH2)b−CONHR1;(CH2)b−CO−O−R1またはこれらの混合物であり;この際b=1〜10であり、R1は脂肪族または芳香族のラジカルであり、Mはカチオンまたは(R1)3N+である:およびR1−(CH2)n−C≡C−C≡C−(CH2)m−R2の対称もしくは非対称の脂肪酸またはその誘導体;ここでR1またはR2のうち少なくとも1つが−COOHであり、nおよびmが独立に1〜10から選択される;からなる群から選択される、放射線感受性材料;
および
保護層:
を含む放射線モニタリング装置。 - 基板;
5eVを超えるエネルギーを有する電離放射線が照射されたときに検出可能な色の変化を発色する性能を有するラジオクロミック材料を含み、前記ラジオクロミック材料が、少なくとも1組の共役アルキンを有するジアセチレンであり、R’−C≡C−C≡C−R”;ここでR’およびR”は独立に:(CH2)b−H;(CH2)bOH;(CH2)b−OCONH−R1;(CH2)b−O−CO−R1;(CH2)b−O−R1;(CH2)b−COOH;(CH2)b−COOM;(CH2)b−NH2;(CH2)b−CONHR1;(CH2)b−CO−O−R1またはこれらの混合物であり;この際b=1〜10であり、R1は脂肪族または芳香族のラジカルであり、Mはカチオンまたは(R1)3N+である:およびR1−(CH2)n−C≡C−C≡C−(CH2)m−R2の対称もしくは非対称の脂肪酸またはその誘導体;ここでR1またはR2のうち少なくとも1つが−COOHであり、nおよびmが独立に1〜10から選択される;からなる群から選択される、少なくとも1つのイメージング層;および
保護層:
バインダ;
少なくとも1つの環境パラメータをモニターする少なくとも1つのインジケータ:
を含む、放射線モニタリング装置。 - 基板;
前記基板の上部に形成された、少なくとも1つのバインダ、少なくとも1つの放射線感受性材料、および少なくとも1つの品質保持期間延長剤を含む混合物を含み、前記混合物は、5eVを超えるエネルギーを有する電離放射線が照射されたときに検出可能な色の変化を発色する性能を有し、前記放射線感受性材料が、少なくとも1組の共役アルキンを有するジアセチレンであり、R’−C≡C−C≡C−R”;ここでR’およびR”は独立に:(CH2)b−H;(CH2)bOH;(CH2)b−OCONH−R1;(CH2)b−O−CO−R1;(CH2)b−O−R1;(CH2)b−COOH;(CH2)b−COOM;(CH2)b−NH2;(CH2)b−CONHR1;(CH2)b−CO−O−R1またはこれらの混合物であり;この際b=1〜10であり、R1は脂肪族または芳香族のラジカルであり、Mはカチオンまたは(R1)3N+である:およびR1−(CH2)n−C≡C−C≡C−(CH2)m−R2の対称もしくは非対称の脂肪酸またはその誘導体;ここでR1またはR2のうち少なくとも1つが−COOHであり、nおよびmが独立に1〜10から選択される;からなる群から選択される、少なくとも1つのイメージング層;
を含む、放射線モニタリング装置。 - 偽陽性または不正使用を示すことができる少なくとも1つのインジケータをさらに含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置。
- 基板;
前記基板の上部に形成された、5eVを超えるエネルギーを有する電離放射線が照射されたときに検出可能な色の変化を発色する性能を有する放射線感受性材料を含み、前記放射線感受性材料が、少なくとも1組の共役アルキンを有するジアセチレンであり、R’−C≡C−C≡C−R”;ここでR’およびR”は独立に:(CH2)b−H;(CH2)bOH;(CH2)b−OCONH−R1;(CH2)b−O−CO−R1;(CH2)b−O−R1;(CH2)b−COOH;(CH2)b−COOM;(CH2)b−NH2;(CH2)b−CONHR1;(CH2)b−CO−O−R1またはこれらの混合物であり;この際b=1〜10であり、R1は脂肪族または芳香族のラジカルであり、Mはカチオンまたは(R1)3N+である:およびR1−(CH2)n−C≡C−C≡C−(CH2)m−R2の対称もしくは非対称の脂肪酸またはその誘導体;ここでR1またはR2のうち少なくとも1つが−COOHであり、nおよびmが独立に1〜10から選択される;からなる群から選択される少なくとも1つのイメージング層および偽陽性または不正使用を示すことができる少なくとも1つのインジケータ;
を含む、放射線モニタリング装置。 - 品質保持期間延長剤をさらに含む、請求項2、5、8のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置。
- 前記インジケータが、温度インジケータ、時間−温度インジケータ、品質保持期間インジケータ、品質保持期間切れインジケータ、およびUV曝露インジケータから選択される少なくとも1つのインジケータである、請求項5に記載の放射線モニタリング装置。
- 前記品質保持期間延長剤が、熱安定剤、活性種のクエンチャー、ラジカルスカベンジャー、酸素スカベンジャー、抗酸化剤、活性種の阻害剤、活性種の防止剤、熱酸化防止剤、光酸化防止剤、ヒドロペルオキシド分解剤、H−供与体、UV安定剤、UV吸収剤、UV反射剤、および蛍光増白剤からなる群から選択される1以上を含む、請求項1、3、4、6、9のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置。
- 線量、使用法、使用者名、バーコード、識別番号、前記線量の影響および前記線量によってとるべき行動の少なくとも1つの記述を含む、印刷された情報をさらに含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置。
- 所定の電離放射線のレベルでの前記検出可能な色の変化に対応する少なくとも1つの色を含む少なくとも1つの参照チャートを含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置。
- バッジ、テープ、包帯、パッチ、ステッカー、フィルム、プラーク、およびロッドの形態である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置。
- 保護層をさらに含む、請求項1、6〜14のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置。
- 前記基板および前記保護層のうち少なくとも1つが不透明である、請求項15に記載の放射線モニタリング装置。
- 接着層をさらに含む、請求項1〜16のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置。
- 前記装置が使用者、衣類または機器に取り付けられている、請求項1〜17のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置。
- 前記装置が、所定の光学濃度の表示をさらに含み、前記装置に放射線が照射されたとき前記装置が前記所定の光学濃度に対応する光学濃度を有する、請求項1〜18のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置。
- バインダおよび5eVを超えるエネルギーを有する電離放射線が照射されたときに検出可能な色の変化を発色する性能を有するラジオクロミック材料を含む少なくとも1つのイメージング層を基板の上に積層する段階を含む、請求項1〜19のいずれか1項に記載の放射線モニタリング装置の製造方法。
- 偽陽性または不正使用を示すことができる少なくとも1つの層を積層する段階を含む、請求項20に記載の放射線モニタリング装置の製造方法。
- 基板;
5eVを超えるエネルギーを有する電離放射線が照射されたときに検出可能な色の変化を発色する性能を有するラジオクロミック材料を含み、前記ラジオクロミック材料が少なくとも1組の共役アルキンを有するジアセチレンであり、R’−C≡C−C≡C−R”;ここでR’およびR”は独立に:(CH2)b−H;(CH2)bOH;(CH2)b−OCONH−R1;(CH2)b−O−CO−R1;(CH2)b−O−R1;(CH2)b−COOH;(CH2)b−COOM;(CH2)b−NH2;(CH2)b−CONHR1;(CH2)b−CO−O−R1またはこれらの混合物であり;この際b=1〜10であり、R1は脂肪族または芳香族のラジカルであり、Mはカチオンまたは(R1)3N+である:およびR1−(CH2)n−C≡C−C≡C−(CH2)m−R2の対称もしくは非対称の脂肪酸またはその誘導体;ここでR1またはR2のうち少なくとも1つが−COOHであり、nおよびmが独立に1〜10から選択される;からなる群から選択される、少なくとも1つのイメージング層;
バインダ;
保護層;および
所定の電離放射線のレベルでの前記検出可能な色の変化に対応する少なくとも1つの色を含む少なくとも1つの参照チャート:
を含む、放射線モニタリング装置の製造方法であって、
溶媒中のジアセチレン、品質保持期間延長剤、およびバインダの混合物を冷却することを含む、方法。
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