JPS63101787A - Scintillator - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、β線等の検出に通した単分子膜を累積して構
成したシンチレータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a scintillator constructed by accumulating monolayers that have been passed through the detection of β-rays and the like.
（従来の技術）
β線等の検出に適したシンチレータとして、液体シンチ
レータとプラスチックシンチレータが知られている。(Prior Art) Liquid scintillators and plastic scintillators are known as scintillators suitable for detecting β-rays and the like.
液体シンチレータは第３図に示すように、液体シンチレ
ータ容器３１に、シンチレータ溶質３２とキシレン等の
有機溶媒３３を充填したものである。As shown in FIG. 3, the liquid scintillator is a liquid scintillator container 31 filled with a scintillator solute 32 and an organic solvent 33 such as xylene.
第４図はプラスチックシンチレータの構成例を示す斜視
図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of a plastic scintillator.
ポリスチレン等の高分子媒体４２中に、シンチレータ溶
質４１を分散させたものである。A scintillator solute 41 is dispersed in a polymer medium 42 such as polystyrene.
高分子媒体４２に充填されるシンチレータ溶質の濃度は
４％程度が限度である。The concentration of the scintillator solute filled in the polymer medium 42 is limited to about 4%.
（発明が解決しようとする問題点）
前述した液体シンチレータは、有機溶媒を用いる湿式系
であるため、比較的大きな空間を必要とし、使用する用
途も制限される。(Problems to be Solved by the Invention) Since the liquid scintillator described above is a wet system using an organic solvent, it requires a relatively large space and its uses are limited.
さらに、溶液を調整する手間もかかる。Furthermore, it takes time and effort to prepare the solution.
しかも、放射性物質で汚染された液体シンチレータ溶液
は、廃棄もできず、使用後の処理にも問題がある。Moreover, a liquid scintillator solution contaminated with radioactive substances cannot be disposed of, and there are problems in its disposal after use.
一方、プラスチックシンチレータの場合には、乾式系な
ので、上記の液体シンチレータのような問題点はない。On the other hand, in the case of a plastic scintillator, since it is a dry type, there are no problems like the above-mentioned liquid scintillator.
しかしながら、通常プラスチックシンチレータは、シン
チレータ溶質の濃度が低いため、シンチレーション効率
が十分とは言い難い。However, plastic scintillators usually have a low concentration of scintillator solute, and therefore cannot be said to have sufficient scintillation efficiency.
また、プラスチックシンチレータを通して試料を観察す
る場合、位置の分解能を支配するのは、厚さであり、一
般に５０μｍ以下のものを入手することは困難である。Furthermore, when observing a sample through a plastic scintillator, the positional resolution is determined by the thickness, and it is generally difficult to obtain a scintillator of 50 μm or less.
本発明の目的は、液体シンチレータの湿式系の持つ問題
点を除去し、また、プラスチックシンチレータのシンチ
レーション効率を大きくし、厚さを飛糧的に薄（できる
シンチレータを堤供することにある。An object of the present invention is to provide a scintillator that eliminates the problems associated with wet liquid scintillators, increases the scintillation efficiency of plastic scintillators, and can be made dramatically thinner.
（問題点を解決するための手段）
前記目的を達成するために、本発明による第１のシンチ
レータは、放射線を吸収する化合物と紫外、可視あるい
は赤外光を放出する化合物からなるシンチレーション機
能を持つ混合単分子膜を累積して構成されている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a first scintillator according to the present invention has a scintillation function consisting of a compound that absorbs radiation and a compound that emits ultraviolet, visible or infrared light. It is composed of an accumulation of mixed monolayers.
本発明による第２のシンチレータは、放射線を吸収する
化合物からなる単分子膜と紫外、可視あるいは赤外光を
放出する化合物からなる単分子膜を累積して構成されて
いる。The second scintillator according to the present invention is constructed by stacking a monomolecular film made of a compound that absorbs radiation and a monomolecular film made of a compound that emits ultraviolet, visible, or infrared light.
前記放射線を吸収する化合物は長鎖アルキル安息香酸お
よびその誘導体で形成することができる。The radiation-absorbing compound can be formed from long-chain alkylbenzoic acids and their derivatives.
また前記シンチレーシツン光を放出する化合物は長鎖ア
ルキル基を持つジフェニルオキサゾールおよびその誘導
体で形成することができる。Further, the scintillation light emitting compound can be formed from diphenyloxazole and its derivatives having a long-chain alkyl group.
（実施例）
以下、図面等を参照して、本発明をさらに詳しく説明す
る。(Example) The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings and the like.
第１図は本発明による第１のシンチレータの実施例を示
す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a first scintillator according to the present invention.
このシンチレータは顕微鏡用カバーガラス１の上に放射
線を吸収する化合物（１）と紫外、可視あるいは赤外光
を放出する化合物（２）からなるシンチレーション機能
を持つ混合単分子膜を２００層、約０゜５μｍ累積した
混合単分子膜累積層３を形成したものである。This scintillator consists of 200 layers of a mixed monomolecular film with a scintillation function consisting of a compound that absorbs radiation (1) and a compound that emits ultraviolet, visible, or infrared light (2) on a cover glass for a microscope. A mixed monomolecular film cumulative layer 3 having a cumulative thickness of 5 μm was formed.
第２図は本発明による第２のシンチレータの実施例を示
す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of a second scintillator according to the present invention.
このシンチレータも顕微鏡用カバーガラスｌの上に放射
線を吸収する化合物（１）からなる単分子膜１０と紫外
、可視あるいは赤外光を放出する化合物（２）からなる
単分子膜２０を１層：３層の比で交互に累積して形成さ
れている。This scintillator also has one layer of a monomolecular film 10 made of a compound (1) that absorbs radiation and a monomolecular film 20 made of a compound (2) that emits ultraviolet, visible, or infrared light on a microscope cover glass l: The layers are formed by alternating and accumulating three layers.
累積総数は２００層、厚さは約０．５μｍである。The cumulative total number is 200 layers, and the thickness is about 0.5 μm.
前記放射線を吸収する化合物（１）として、２．５−ビ
ス（４，４’−ジステアリル）フェニルオキサゾールが
通している。2,5-bis(4,4'-distearyl)phenyloxazole is used as the radiation-absorbing compound (1).
また前記紫外、可視あるいは赤外光を放出する化合物（
２）として４−ステアリルベンゼンカルボン酸が通して
いる。In addition, compounds that emit ultraviolet, visible or infrared light (
4-stearylbenzenecarboxylic acid is passed as 2).
これらの化合物はステアリルベンゼン（３）を出発物質
として通常の有機合成法により合成される。These compounds are synthesized by conventional organic synthesis methods using stearylbenzene (3) as a starting material.
ステアリルベンゼン（３）にクロロスルホン酸とギ酸か
ら得られる一酸化炭素と塩化水素を反応させ、アルデヒ
ド（４）を得た。Stearylbenzene (3) was reacted with carbon monoxide obtained from chlorosulfonic acid and formic acid and hydrogen chloride to obtain aldehyde (4).
（ＪＳＯ３Ｈ＋ＨＣＯＯＨ
■
次に前記アルデヒド（４）にシアン化ナトリウム、硫酸
水素ナトリウムを反応させ、シアンヒドリン（５）を得
た。(JSO3H+HCOOH) Next, the aldehyde (4) was reacted with sodium cyanide and sodium hydrogen sulfate to obtain cyanohydrin (5).
フィッシャ（Ｆｉｓｃｈｅｒ ）のオキサゾール合成法
により（４）と（５）を反応させ、目的の化合物＋１）
を得た。(4) and (5) are reacted by Fischer's oxazole synthesis method to obtain the desired compound +1)
I got it.
＋１）
なお、（２）は（４）を過マンガン酸カリウムにより酸
化して得た。+1) Note that (2) was obtained by oxidizing (4) with potassium permanganate.
得られた化合物（１）と（２）を、モル比１：３でクロ
ロホルム中に溶解させる。The obtained compounds (1) and (2) are dissolved in chloroform in a molar ratio of 1:3.
前記溶液を用いて、単分子膜累積法により、顕微鏡用カ
バーガラス１上に、２００Ｆｉ累積して累積膜３を形成
することにより、本発明による第１のシンチレータの実
施例（第１図）が形成される。The first embodiment of the scintillator according to the present invention (FIG. 1) was obtained by accumulating 200 Fi on a microscope cover glass 1 to form a cumulative film 3 using the solution using the monolayer deposition method. It is formed.
また、得られた化合物（１）および（２）をそれぞれク
ロロホルムに熔解し、顕微鏡用カバーガラス上に、まず
物質（２）の単分子層を３層累積（以下物質（２）の単
分子層３層を２０とする）し、その上に物質（１）の１
層（以下物質（１）の単分子層１層をｌＯとする）を形
成する。In addition, each of the obtained compounds (1) and (2) was dissolved in chloroform, and three monomolecular layers of substance (2) were deposited on a microscope cover glass (hereinafter referred to as a monolayer of substance (2)). 3 layers is 20), and on top of that, 1 of substance (1)
A layer (hereinafter, one monomolecular layer of substance (1) is referred to as lO) is formed.
続いて２０−１０−２０−・・・・−２０−１０と交互
に累積し、合計２００層累積し、第２の実施例を形成す
る。Subsequently, 20-10-20-...-20-10 layers are accumulated alternately, and a total of 200 layers are accumulated to form the second embodiment.
各実施例に対してトリチウム化合物からのβ線により、
それぞれの累積層を照射すると、シンチレーション光が
発生する。For each example, β rays from the tritium compound
Scintillation light is generated when each cumulative layer is irradiated.
この発光は、放射線を吸収する化合物（２）がβ線に照
射されて得たエネルギーを化合物（１）に効率的に移動
し、化合物＋１）が発光したものである。This light emission occurs when compound (2), which absorbs radiation, is irradiated with β-rays and efficiently transfers the energy obtained to compound (1), causing compound +1) to emit light.
このシンチレーション光は光電子増倍管により容易に検
出できる。This scintillation light can be easily detected with a photomultiplier tube.
（変形例）
なお、実施例のほかに、放射線を吸収する化合物および
シンチレーション光を放出する化合物として、長鎖アル
キル基を持つビフェニル、ナフタレン、アントラセン、
Ｐ−ターフェニルのカルボン酸およびその誘導体、ある
いは長鎖アルキル基ヲ持つ１．４−ビス−２−（５−フ
ェニルオキサシリル）ベンゼン（ＰＯＰＯＰ ）とその
類縁体、１゜４−ビス−（θ−メチルスチリル）ベンゼ
ンなどを用いても良い。(Modification) In addition to the examples, compounds that absorb radiation and compounds that emit scintillation light include biphenyl, naphthalene, anthracene, and
P-terphenyl carboxylic acid and its derivatives, or 1,4-bis-2-(5-phenyloxacylyl)benzene (POPOP) and its analogues having a long-chain alkyl group, 1゜4-bis-(θ -methylstyryl)benzene, etc. may also be used.
また、混合単分子膜からなる累積膜は、実施例に示した
ような２種類の化合物の組合せだけでなく、第２溶質を
さらに加えてエネルギー移動を効率的にした３元系の混
合単分子膜からなる累積膜も可能である。In addition, the cumulative film consisting of a mixed monomolecular film is not only a combination of two types of compounds as shown in the example, but also a ternary mixed monomolecular system in which a second solute is further added to make energy transfer efficient. Cumulative membranes consisting of membranes are also possible.
（発明の効果）
以上詳しく説明した本発明よる第１のシンチレータは、
放射線を吸収する化合物と紫外、可視あるいは赤外光を
放出する化合物からなるシンチレーション機能を持つ混
合単分子膜を累積して構成されている。(Effects of the Invention) The first scintillator according to the present invention described in detail above is as follows:
It is made up of a stack of mixed monolayers with a scintillation function, consisting of a compound that absorbs radiation and a compound that emits ultraviolet, visible, or infrared light.
本発明による第２のシンチレータは、放射線を吸収する
化合物からなる単分子膜と紫外、可視あるいは赤外光を
放出する化合物からなる単分子膜を累積して構成されて
いる。The second scintillator according to the present invention is constructed by stacking a monomolecular film made of a compound that absorbs radiation and a monomolecular film made of a compound that emits ultraviolet, visible, or infrared light.
このように単分子層を累積してシンチレータを形成する
ことにより、従来のシンチレータに比較してβ線等を高
い効率で変換できるシンチレータが得られた。By forming a scintillator by accumulating monomolecular layers in this manner, a scintillator that can convert β-rays and the like with higher efficiency than conventional scintillators was obtained.
本発明によれば、分子を累積する方法を基本としている
ため、極めて薄いシンチレータが得られる。According to the present invention, since it is based on a method of accumulating molecules, an extremely thin scintillator can be obtained.
プラスチックシンチレータと比較した場合、次の２つの
理由により、高効率のシンチレーションが得られる。When compared to plastic scintillators, highly efficient scintillation is obtained for the following two reasons.
１）プラスチックシンチレータの場合、成膜性を持たせ
るため、シンチレータ光を放出する化合物をせいぜい３
〜４％までしか分散させることはできない。1) In the case of plastic scintillators, in order to have film-forming properties, at most 3 compounds that emit scintillator light are added.
It is only possible to disperse up to ~4%.
しかし、本発明では、混合単分子膜の累積方法を用いて
いるため、自由な量だけシンチレータ化合物を含有させ
ることができる。However, in the present invention, since the mixed monomolecular film accumulation method is used, the scintillator compound can be contained in any amount.
２）プラスチックシンチレータの場合、単純な高分子分
散系なので、放射線を吸収する化合物とシンチレーショ
ン光を放出する化合物とは、無秩序な配向をしている。2) In the case of a plastic scintillator, since it is a simple polymer dispersion system, the compound that absorbs radiation and the compound that emits scintillation light are randomly oriented.
本発明では、分子を秩序正しく並べているため、両者間
のエネルギー移動が効率よく起こる。In the present invention, since the molecules are arranged in an orderly manner, energy transfer between the two occurs efficiently.
したがって、２つの理由により、同じ厚さで比較すると
、プラスチックシンチレータより、本発明による累積膜
は、シンチレーション効率が高い。Therefore, the cumulative film according to the invention has a higher scintillation efficiency than a plastic scintillator when comparing the same thickness for two reasons.
第１図は、本発明による第１のシンチレータの実施例を
示す説明図である。
第２図は、本発明による第２のシンチレータの実施例を
示す説明図である。
第３図は、液体シンチレータを説明するための斜視図で
ある。
第４図は、プラスチックシンチレータを説明するための
斜視図である。
１・・・顕微鏡用のカバーガラス
３・・・混合単分子膜累積層
１０・・・物質（１）の単分子層
２０・・・物質（２）の単分子層の３層累積層３１・・
・液体シンチレータ用容器
３２・・・シンチレータ溶質
３３・・・有機溶媒
４１・・・シンチレータ溶質
４２・・・高分子フィルム
特許出願人 浜松ホトニクス株式会社
代理人 弁理士 井 ノ ロ ｊ
才ＩｒＡ
第２ｎ
才３図FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of a first scintillator according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of a second scintillator according to the present invention. FIG. 3 is a perspective view for explaining the liquid scintillator. FIG. 4 is a perspective view for explaining a plastic scintillator. 1... Cover glass for microscope 3... Mixed monolayer cumulative layer 10... Monomolecular layer of substance (1) 20... Three-layer cumulative layer of monomolecular layer of substance (2) 31.・
・Liquid scintillator container 32...Scintillator solute 33...Organic solvent 41...Scintillator solute 42...Polymer film patent applicant Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Agent Patent attorney Inoro J. IrA 2nd year old Figure 3
Claims (6)
外光を放出する化合物からなるシンチレーシヨン機能を
持つ混合単分子膜を累積して構成したシンチレータ。(1) A scintillator that is constructed by accumulating a mixed monomolecular film with a scintillation function consisting of a compound that absorbs radiation and a compound that emits ultraviolet, visible, or infrared light.
香酸およびその誘導体である特許請求の範囲第１項記載
のシンチレータ。(2) The scintillator according to claim 1, wherein the compound that absorbs radiation is a long-chain alkylbenzoic acid or a derivative thereof.
アルキル基を持つジフエニルオキサゾールおよびその誘
導体である特許請求の範囲第１項記載のシンチレータ。(3) The scintillator according to claim 1, wherein the scintillation light-emitting compound is diphenyloxazole and its derivatives having a long-chain alkyl group.
，可視あるいは赤外光を放出する化合物からなる単分子
膜を累積して構成したシンチレータ。(4) A scintillator constructed by stacking a monomolecular film made of a compound that absorbs radiation and a monomolecular film made of a compound that emits ultraviolet, visible, or infrared light.
香酸およびその誘導体である特許請求の範囲第４項記載
のシンチレータ。(5) The scintillator according to claim 4, wherein the radiation-absorbing compound is a long-chain alkylbenzoic acid or a derivative thereof.
アルキル基を持つジフエニルオキサゾールおよびその誘
導体である特許請求の範囲第４項記載のシンチレータ。(6) The scintillator according to claim 4, wherein the scintillation light-emitting compound is diphenyloxazole and its derivatives having a long-chain alkyl group.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24719086A JPS63101787A (en) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | Scintillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24719086A JPS63101787A (en) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | Scintillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63101787A true JPS63101787A (en) | 1988-05-06 |
Family
ID=17159778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24719086A Pending JPS63101787A (en) | 1986-10-17 | 1986-10-17 | Scintillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63101787A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5410155A (en) * | 1993-03-11 | 1995-04-25 | Packard Instrument, B.V. | Scintillation counting medium and process |
| EP0691549A2 (en) | 1994-06-08 | 1996-01-10 | Packard Instrument Company B.V. | A scintillation counting system using scintillator capsules |
-
1986
- 1986-10-17 JP JP24719086A patent/JPS63101787A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5410155A (en) * | 1993-03-11 | 1995-04-25 | Packard Instrument, B.V. | Scintillation counting medium and process |
| EP0691549A2 (en) | 1994-06-08 | 1996-01-10 | Packard Instrument Company B.V. | A scintillation counting system using scintillator capsules |
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