PL46108B1

PL46108B1 -

Info

Publication number: PL46108B1
Application number: PL46108A
Authority: PL
Filing date: 1960-08-10
Publication date: 1962-08-15

Description

^&^^ 5" ^ *.«*. O POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr. 46108 KI. 21 g, 29/20 VEB Carl Zeiss Jena *) Jena, Niemiecka Republika Demokratyczna Sposób wytwarzania warstwowych elementów scyntylacyjnych Patent trwa od dnia 10 sierpnia 1960 r.Przy pomiarach promieniowania za pomoca •powielaczy fotoelektrcnowych stosuje sie ele¬ menty scyntylacyjne przewaznie pod postacia monokrysztalów lub jednorodnych polimerów, najczesciej w ksztalcie cylindrycznym. W tym przypadku wymagana jest duza przepuszczal¬ nosc dla swiatla fluorescencyjnego, wytwarza¬ nego na skutek dzialania szybkich elektrycz¬ nych czastek lub promieniowania o bardzo wiel¬ kiej czestotliwosci. Z tego wzgledu konieczne jest stosowanie jedynie przezroczystych i po¬ zbawionych zmeczen monokrysztalów lub poli- meTów, których produkcja wymaga jednak du¬ zych nakladów.Inne znane elementy scyntylacyjne sa zlozone z pojedynczych czesci lub plytek, które sa usy¬ tuowane wzgledem siebie w jednej plaszczyznie lub koncentrycznie. Wytwarzanie tego rodzaju elementów scyntylacyjnych z polimerów jest *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Werner Liidke. korzystne z tego wzgledu, poniewaz w ten spo¬ sób otrzymac mozna latwiej i predzej Wodne od pecherzyków bezbledne polimery. Wiadomo, ze ze wzrostem wymiarów produkowanych elemen¬ tów scyntylacyjnych rosna równiez trudnosci w prawidlowym ich wytworzeniu.Istota wynalazku jest nowy sposób wytwarza¬ nia warstwowego elementu scyntylacyjnego, od¬ rózniajacy sie od dotychczas znanych sposobów szczególna prostota. Wedlug wynalazku wy¬ twarza sie warstwowy element scyntylacyjny w ten sposób, ze nawija sie na rdzen organiczne materialy scyntylacyjne lub aktywowane nimi polimery pod postacia folii lub tasm, ewentu¬ alnie przy zastosowaniu ciepla lub w obecnosci rozpuszczalników lub par. Materialy te zwija sie w taki sposób, ze tworza one ksztalt cy¬ lindra o zadanej srednicy zewnetrznej. Dzieki takiemu postepowaniu uzyskuje sie znaczne uproszczenie sposobu wytwarzania, jak równiez polepszenie wlasnosci odbicia albo przewodze¬ nia swiatla, co stwarza dalsze mozliwosci za-stosowania tych elementów. Starowane folie lub tasmy o grubosci np. 1—5 nim i szerokosci 5 cm zwijane byc moga warstwa przy warstwie w ksztalcie cylindrów o zadanej srednicy zew- nejtrznej.Za pomoca tasm o wiekszej szerokosci uzysku¬ je sie oczywiscie wyzsze uwarstwione cylindry, które mozna podzielic na odpowiedniej dlugosci odcinki. W ten sposób mozna na przyklad z jed¬ nej tasmy o szerokosci 20 om, w czasie jednej operacji roboczej, wykonac cztery elementy scyntylacyjne, kazdy o wysokosci 5 cm.Jednakowa jaskrawosc swiatla albo jednako¬ wa pobudliwosc osiaga tbe najlepiej, jezeli sto¬ sowane materialy scyntylacyjne doda sie do tworzyw sztucznych przed ich pofitteryKrcj*, to jest do monomerów (plynnych).(Przyklad I. 4 procenty wagowe antracenu lub innego materialu scyntylacyjnego rozpuszcza sie w plynnym styrenie. Roztwór polimeryzuje sie w znany sposób w dlugie przezroczyste jak szklo tasmy o szerokosci, np. 22 cm i grubosci 5 mm. Stosuje sie je do wytwarzania uwar¬ stwionych elementów scyntylacyjnych wedlug wynalazku.Równiez tasmy niezaktywowane, np. z poli¬ styrenu, mozna zaktywowac przez dodatkowa obróbke. Wybrane do tego celu materialy, jak antracen itd. rozpuszcza sie w odpowiedniej ilosci w odpowiednich rozpuszczalnikach lub mieszaninie rozpuszczalników i nanosi je Ha tasmy przed ich nawinieciem.Przyklad II. Nasyconym roztworem dwufe¬ nylu w toluenie dziala sie na tasmy polistyre¬ nowe, az do chwili rozpoczecia ich pecznienia, a nastepnie przeplukuje krótko metanolem lub butanolem i suszy celowo przy mechanicznym naprezeniu tasmy. Przez obróbke cieplna moz¬ na na przyklad w obecnosci par toluenu ulatwic dostateczne wnikniecie naniesionego materialu scyntylacyjnego.Ze wzrostem grubosci tasmy równomiernosc impregnacji pogarsza sie i przez odpowiedni sposób wykonania mozna uzyskiwac uwarstwio¬ ne elementy scyntylacyjne, które posiadaja aktywacje cylindryczna. Takie elementy sa interesujace z wielu wzgledów, gdyz maja tak zwane „wlasciwosci siatkowe".W wyzej opisany sposób mozfówe jest rów¬ niez umieszczenie kilku materialów scyntyla¬ cyjnych w tym samym uwarstwionym elemen¬ cie plytkowym, i to w okreslonym i^poi-zadkowa- niu. W tym celu rozmaicie przygotowane tas¬ my nawija sie jedna na druga. Podobnie mozna postepowac z rozmaicie aktywowanymi tasma¬ mi, które wykonane sa wedlug przykladu I. Dla wzmozenia wlasciwosci refleksyjnych korzystne jest nawiniecie polerowanej folii aluminiowej pomiedzy warstwy materialu scyntylacyjnego.Przez zastosowanie wynalazku mozna wytwa¬ rzac elementy scyntylacyjne o bardzo duzych wymiarach, co przy polimeryzacji calego ele¬ mentu bardzo trudno uzyskac, a w kazdym ra¬ sie nastrecza duze trudnosci i wymaga dlugie¬ go czasu. Dalsze ulepszenie sposobu wedlug wy¬ nalazku polega na tym, ze nawijane warstwy zgrzewa sie ze soba przy jednoczesnym zasto¬ powaniu ciepla i cisnienia, a w razie potrzeby równiez w obecnosci rozpuszczalników albo par.Podobnie do poprzednio opisanych elementów wykazujacych ^yifpdryczna aktywacje, dzialaja ciekle materialy scyntylacyjne umieszczone po¬ miedzy nawinietymi warstwami tasmy z two¬ rzywa sztucznego i utrzymane silami kapilar¬ nymi Nie wykazuja one jednak takich samych „wlasciwosci siatkowych". Tasmy z tworzyw sztucznych moga byc zwijane w walce warstwa do warstwy, przy czym warstwy te oddzielone sa np. w odleglosci 0,5 mm przez wtloczone zebra. Przestrzen utworzona pomiedzy poszcze¬ gólnymi warstwami napelnia sie cieklymi ma¬ terialami scyntylacyjnymi, które utrzymywane sa tam przez sily kapilarne. Jako material scyn¬ tylacyjny stosowany byc moro salicylan so¬ dowy, który dla lepszego dzialania chwytaja¬ cego, rozpuszcza sie w ciezkiej wodzie, lub in¬ ne materialy scyntylacyjne w rozpuszczalnikach, które naturalnie nie powinny niszczyc tasm z tworzywa sztucznego. Jako tworzywa sztucz^ ne nadaja sie na przyklad octan celulozy i wo- dzian celulozy, znane w handlu pod nazwa „ce¬ lofan". Wodzian celulozy wykazuje przy pro¬ dukcji uwarstwionych elementów scyntylacyj¬ nych jeszcze inne szczególne zalety, które roz¬ szerzaja zakres stosowalnosci tych. cial (uwzgled¬ nic tu nalezy „dzialanie hamujace" grup OH).Stosuje sie nasycenie tasm z celofanu mate¬ rialami scyntylacyjnymi lub tez materialy scyn¬ tylacyjne lub aktywatory wytraca sie w nich przez chemiczna reakcje wymiany.Przyklad III. Tasme celofanowa o np. 5 cm szerokosci i 1 mm grubosci nasyca sie najpierw I-2*/t-owym roztworem azotanu talowego, po czym plucze sie tasme krótko woda destylowa¬ na, wstepnie podsusza w celu lepszego wchla¬ niania NaJ i poddaje ja w sposób ciagly dzia¬ laniu roztworu nasyconego NaJ. Pochloniety w pierwszym okresie azotan talowy zostaje — 2przeistoczony na T1J, a tasma zostaje nasycona przez roztwór NaJ. Hosc substancji jest tak obliczona, ze po wysuszeniu otrzymuje sie tas¬ my optycznie przezroczyste, które nawijane warstwa na warstwe, przerabiane sa nastepnie na uwarstwione elementy scyntylacyjne.Nawijanie tasm odbywa sie celowo jeszcze w stanie wilgotnym ze wzgledu na wystepujace po tym samoistne naprezenia mechaniczne, przy czym jako os lub rdzen najlepiej zastosowac prety z celofanu (wodzian celulozy), polistyre¬ nu lub tym podobne.Przyklad IV. Nasyca sie tasme celofanowa, tak jak w przykladzie III, nasyconym roztwo¬ rem wodnym salicylanu sodowego, a nastepnie przesusza ja. Nasycanie moze byc przeprowa¬ dzone równiez w cieple albo w goracych roztwo¬ rach, jak równiez przy zastosowaniu cieczy or¬ ganicznych takich, jak aceton, alkohol etylowy itd., które rozpuszczaja salicylan sodowy i po¬ woduja pecznienie celofanu (wodzianu celulo¬ zy). PrzeTÓbka w uwarstwione elementy scyn¬ tylacyjne nastepuje tak jak w przykladzie III Inne materialy scyntylacyjne moga byc na¬ kladane w podobny sposób.Omówione tworzywa sztuczne (polimery) od¬ znaczaja sie ponadto tym, ze wytwarzane w od¬ powiednich warunkach, wykazuja podwójne za¬ lamanie swiatla spowodowane mechanicznym naprezeniem, co zaznacza sie szczególnie moc¬ no w przypadku celofanu. Na skutek tego podwójnego zalamania swiatla wygaszony zo¬ staje promien zwyczajny lub nadzwyczajny, dzieki czemu promieniowanie wywolujace fluo- rescencje moze zostac rozpoznane po kacie pa¬ dania na element scyntylacyjny. Wytworzone wedlug wynalazku uwarstwione elementy uzys¬ kuja wlasnosci krysztalów podwónie zalamuja¬ cych, co dla wielu celów jest pozadane.Stosowanie do pozadanych efektów tasmy, zaopatrzone w materialy scyntylacyjne, musza byc nawijane albo uwarstwione równolegle lub prostopadle wzgledem kierunku wygaszania.Poza tym gotowe, uwarstwione elementy scyn¬ tylacyjne o potrzebnym kierunku wygaszenia, moga byc wyrabiane mechanicznie z wiekszych elementów uwarstwionych.Elementy z tworzyw sztucznych moga byc równiez w ten sposób uksztaltowane, ze nacia¬ gane sa warstwami na tepe stozkowe rdzenie.Rozumie sie samo przez sie, ze otrzymane uwar¬ stwione elementy scyntylacyjne moga byc przy¬ trzymywane mechanicznie przez pierscienie lub inne odpowiednie uchwyty. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania warstwowych elemen¬ tów scyntylacyjnych z wiekszej liczby plytek usytuowanych wzgledem siebie koncentrycz¬ nie, znamienny tym, ze na Tdzen nawija sie organiczne materialy scyntylacyjne lub ak¬ tywowane nimi polimery pod postacia folii lub tasm, ewentualnie przy zastosowaniu ciepla lub w obecnosci rozpuszczalników lub par, przy czym wytwarzanym scyntylacyj¬ nym elementom nadaje sie ksztalt cylindra o zadanej srednicy zewnetrznej.
2. Sposób wytwarzania warstwowych elemen¬ tów scyntylacyjnych wedlug zastrz, 1, zna¬ mienny tym, ze folie lub tasmy z nieakty- wowanych tworzyw sztucznych aktywuje sie warstwowo przez traktowanie ich powierzchni materialami scyntylacyjnymi bezposrednio przed lub podczas nawijania.
3. Sposób wytwarzania warstwowych elemen¬ tów scyntylacyjnych wedlug zastrz. 112, znamienny tym, ze foliom lub tasmom, na które nalozone sa materialy scyntylacyjne, nadaje sie wlasciwosci podwójnego zalamy¬ wania swiatla, spowodowane mechanicznym naprezeniem przez rozciaganie ich, przez co warstwowo ulozone elementy scyntylacyjne uzyskuja wlasciwosci krysztalów wykazuja¬ cych podwójne zalamanie swiatla, które mo¬ ge byc poprawione dodatkowo w znany spo¬ sób przez wprowadzenie do nich odpowied¬ nich substancji, takich jak pochodnych chi¬ niny.
4. Sposób wytwarzania warstwowych elemen¬ tów scyntylacyjnych wedlug zastrz. 1—3, zna¬ mienny tym, ze nawiniete na siebie warstwy z termoplastycznych nosników z polistyrenu spawa sie w celu uzyskania jednorodnych ele¬ mentów scyntylacyjnych przez zastosowanie obróbki cieplnej i olsnienia.
5. Element scyntylacyjny, wytworzony sposo¬ bem wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pomiedzy warstwami cylindrycznego ele¬ mentu scyntylacyjnego, zwinietego z tasmy z tworzyw sztucznych, znajduja sie plynne substancje scyntylacyjne utrzymujace sie tam dzieki silom kapilarnym. VEB Carl Zeiss Jena Zastepca: dr Andrzej Au rzecznik patentowy PL