RU2039760C1 - Method of preparing polymeric fibre-optics overemitter - Google Patents

Method of preparing polymeric fibre-optics overemitter Download PDF

Info

Publication number
RU2039760C1
RU2039760C1 SU4897152A RU2039760C1 RU 2039760 C1 RU2039760 C1 RU 2039760C1 SU 4897152 A SU4897152 A SU 4897152A RU 2039760 C1 RU2039760 C1 RU 2039760C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
polymerization
parts
weight
overemitter
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.М. Монич
Т.И. Радбиль
И.Н. Разинская
Н.А. Пудалова
Е.П. Комраков
В.А. Крышкин
А.И. Ронжин
А.Н. Гуржиев
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров им.акад.В.А.Каргина с опытным заводом
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 Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров им.акад.В.А.Каргина с опытным заводом filed Critical Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров им.акад.В.А.Каргина с опытным заводом
Priority to SU4897152 priority Critical patent/RU2039760C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2039760C1 publication Critical patent/RU2039760C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

FIELD: scintillation engineering. SUBSTANCE: overmitting addition (coumarin-30) is added to the polymerizing mixture containing 95-99 wt.-% methylmethacrylate, 1-5 wt. -% alkylacrylate-C1-C4, lauroyl peroxide and lauroylmercaptan. In layers polymerization is carried out at the rate 1-2 cm/h at 50-70 C, and obtained blocks were subjected for coextrusion with polyfluoroacrylate at 190-200 C for 20-30 min. EFFECT: improved method of polymeric substance preparing. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к сцинтилляционной технике, в частности к способу получения полимерного волоконно-оптического переизлучателя (ВОП), который используется для сбора света со сцинтиллятора в системе сцинтилляционная пластина-волоконно-оптический переизлучатель света-оптическое волокно (световод) фотоприемник. The invention relates to a scintillation technique, in particular, to a method for producing a polymer fiber optic re-emitter (FOP), which is used to collect light from a scintillator in a scintillation plate-fiber optic re-emitter-optical fiber (optical fiber) photodetector system.

Основными показателями качества переизлучателя являются величина световыхода (длина поглощения не менее 100 см), эффективность регистрации прохождения через образец частиц (минимальное число фотоэлектронов должно быть не менее 1). The main indicators of the quality of the re-emitter are the light output (absorption length of at least 100 cm), the efficiency of recording the passage of particles through the sample (the minimum number of photoelectrons should be at least 1).

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ получения ВОП, заключающийся в том, что с двухслойного волокна, содержащего ядро из полистирола и оболочку из полиметилметакрилата (ПММА), удаляют толуолом оболочку и на ядро в растворе толуола наносят переизлучающую добавку 7-диэтиламино-3-(1-метилбензимидазолил-2)кумарин (кумарин-30), далее растворитель удаляют. Окрашенное волокно в таком виде используется в качестве ВОС. При таком способе неизбежно портится поверхность ядра, и переизлучающая добавка распределяется по поверхности волокна неравномерно. Как следствие этого, эффективность регистрации прохождения через образец частиц сильно колеблется по длине волокна и дает большой разброс показателей, что приводит к снижению световыхода (длина поглощения составляет 10-20 см) и эффективности регистрации до 0,7. Closest to the proposed method in technical essence is a method for producing a GP, which consists in the fact that a toluene is removed from a bilayer fiber containing a polystyrene core and a polymethyl methacrylate (PMMA) sheath, and a 7-diethylamino-re-emitting additive is applied to the core in a toluene solution 3- (1-methylbenzimidazolyl-2) coumarin (coumarin-30), then the solvent is removed. Dyed fiber in this form is used as BOC. With this method, the surface of the core will inevitably deteriorate, and the re-emitting additive is distributed unevenly over the surface of the fiber. As a result of this, the efficiency of recording the passage of particles through a sample varies greatly along the length of the fiber and gives a large spread of indicators, which leads to a decrease in the light output (absorption length is 10-20 cm) and the registration efficiency is up to 0.7.

Целью изобретения является увеличение световыхода и эффективности регистрации частиц. The aim of the invention is to increase the light output and particle detection efficiency.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полимерного волоконно-оптического переизлучателя, содержащего ядро на основе полиметилметакрилата с переизлучающей добавкой 7-диэтиламино-3-(1-метилбензимидазолил-2)кумарина, переизлучающую добавку в количестве 0,03-0,07 мас.ч. на 100 мас. ч. мономерной смеси вводят в полимеризационную смесь, содержащую 95-99 мас. метилметакрилата, 1-5 мас. алкилакрилата С14, 0,15-0,2 мас.ч. на 100 мас.ч. мономерной смеси перекиси лауроила, 0,55-0,6 мас.ч. лаурилмеркаптана, осуществляют послойную полимеризацию со скоростью 1-2 см/ч при температуре 50-70оС и полученные блоки подвергают соэкструзии с полифторакрилатом при температуре 190-200оС в течение 20-30 мин.This goal is achieved by the fact that in the method for producing a polymer fiber-optic re-emitter containing a core based on polymethyl methacrylate with a re-emitting additive of 7-diethylamino-3- (1-methylbenzimidazolyl-2) coumarin, a re-emitting additive in an amount of 0.03-0.07 wt. .h. per 100 wt. including the monomer mixture is introduced into the polymerization mixture containing 95-99 wt. methyl methacrylate, 1-5 wt. alkyl acrylate C 1 -C 4 , 0.15-0.2 parts by weight per 100 parts by weight monomer mixture of lauroyl peroxide, 0.55-0.6 wt.h. lauryl mercaptan, polymerization was carried layered with a rate of 1-2 cm / hr at a temperature of 50-70 ° C and the resulting blocks are subjected to coextrusion poliftorakrilatom at a temperature of 190-200 ° C for 20-30 min.

Для дальнейшего увеличения длины поглощения и эффективности регистрации частиц в полимеризационную смесь можно дополнительно ввести 3-5 мас.ч. нафталина. To further increase the absorption length and the efficiency of registration of particles in the polymerization mixture, you can additionally enter 3-5 wt.h. naphthalene.

П р и м е р 1. Полимеризационную смесь, содержащую 95 мас. метилметакрилата (ММА), 5 мас. метилакрилата (МА), 0,2 мас.ч. перекиси лауроила (ПЛ), 0,55 мас. ч. лаурилмекркаптана (ЛМК), 0,05 мас.ч. 7-диэтиламино-3-(1-метилбензиимидазо- лил-2)кумарина (кумарин-30) очищают от механических примесей методом микрофилььтрации и полимеризуют в стеклянных ампулах путем погружения ампул с реакционной смесью со скоростью 2 см/ч в термостатирующую жидкость при температуре 70оС. После полного погружения ампулы выдерживаются при 70оС 5 ч, с последующим прогревом при 120оС в течение 1,5 ч для исчерпания остаточного мономера.PRI me R 1. The polymerization mixture containing 95 wt. methyl methacrylate (MMA), 5 wt. methyl acrylate (MA), 0.2 wt.h. peroxide of lauroyl (PL), 0.55 wt. including laurylmecrcaptan (LMC), 0.05 parts by weight 7-diethylamino-3- (1-methylbenzimidazolyl-2) coumarin (coumarin-30) is purified from mechanical impurities by microfiltration and polymerized in glass ampoules by immersing the ampoules with the reaction mixture at a speed of 2 cm / h in a thermostatic liquid at a temperature of 70 about C. After complete immersion, the ampoules are kept at 70 about 5 hours, followed by heating at 120 about C for 1.5 hours to exhaust the residual monomer.

Полученные блоки используются для формирования ядра бикомпонентного волокна. В качестве материала оболочки используется фторсодержащий полимер на основе тетрафторпропилфторакрилата (ФН-1). Бикомпонентное волокно (ВОП) диаметром 1 мм получают методом соэкструзии при температуре 190оС и времени нахождения полимера в нагретой камере 20 мин.The resulting blocks are used to form the core of a bicomponent fiber. A fluorine-based polymer based on tetrafluoropropyl fluoroacrylate (FN-1) is used as the shell material. The bicomponent fiber (GPs) with a diameter of 1 mm was prepared by co-extrusion at a temperature of 190 C and a time of the polymer being in the heated chamber for 20 minutes.

Качество ВОП оценивали по двум показателям: длина поглощения λ и показатель эффективности регистрации частиц Nфэ λ оценивается как величина отрезка в см, на которой световой сигнал уменьшится в l раз.The quality of the VOP was evaluated by two indicators: the absorption length λ and the particle registration efficiency N fe λ is estimated as the size of the segment in cm, at which the light signal decreases by a factor of l.

N фэ оценивали таким образом: образец ВОП устанавливался между сцинтилляционными счетчиками и облучался коллимированным радиоактивным источником Ru 106. По числу регистрируемых проходящих через образец фотонов рассчитывается Nфэ.N fe was estimated in this way: a GP sample was placed between scintillation counters and irradiated with a collimated radioactive source Ru 106 . From the number of registered photons passing through the sample, N ph is calculated .

В таблице приведены значения λ и Nфэ.The table shows the values of λ and N fe .

П р и м е р 2. По примеру 1 используют полимеризационную смесь, содержащую 99 мас. ММА, 1 мас. этилакрилата (ЭА), ПЛ 0,15 мас.ч. ЛМК 0,55 мас.ч. кумарина 30 0,03 мас.ч. PRI me R 2. In example 1, use a polymerization mixture containing 99 wt. MMA, 1 wt. ethyl acrylate (EA), PL 0.15 parts by weight LMK 0.55 parts by weight coumarin 30 0.03 parts by weight

Режим полимеризации: температура 60оС, скорость погружения ампул 1,5 см/ч.Polymerization mode: temperature 60 о С, ampoule immersion speed 1.5 cm / h.

Режим соэкструзии: температура 200оС, время 30 мин, в качестве материала оболочки используют тетрафторпропилметакрилат (МН-1).Coextrusion Mode: temperature 200 C, time 30 min, using tetraftorpropilmetakrilat (MN-1) as the sheath material.

Значения показателей λ и Nфэ приведены в таблице.The values of the indicators λ and N FE are shown in the table.

П р и м е р 3. По примеру 1 используют полимеризационную смесь, содержащую 97 мас. ММА, 3 мас. бутилакрилата (БА), 0,2 мас.ч. ПЛ, 0,55 мас.ч. ЛМК, 0,07 мас.ч. кумарина-30. PRI me R 3. In example 1, use a polymerization mixture containing 97 wt. MMA, 3 wt. butyl acrylate (BA), 0.2 wt.h. PL, 0.55 parts by weight LMK, 0.07 parts by weight coumarin-30.

Режим полимеризации: температура -50оС, скорость погружения ампул 1 см/ч.Polymerization mode: temperature -50 о С, ampoule immersion speed 1 cm / h.

Режим экструзии: температура 200оС, время 25 мин. Значения показателей λ и Nфэ приведены в таблице.Extrusion mode: temperature 200 о С, time 25 min. The values of the indicators λ and N FE are shown in the table.

П р и м е р 4. По примеру 1, но ПЛ 0,15 мас.ч. ЛМК 0,6 мас.ч. и дополнительно 3 мас.ч. нафталина. PRI me R 4. According to example 1, but PL 0.15 wt.h. LMK 0.6 parts by weight and an additional 3 parts by weight naphthalene.

Значения показателей λ и Nфэ приведены в таблице.The values of the indicators λ and N FE are shown in the table.

П р и м е р 5. По примеру 1, но дополнительно содержит 5 мас.ч. нафталина. PRI me R 5. According to example 1, but additionally contains 5 wt.h. naphthalene.

Значения показателей λ и Nфэ приведены в таблице.The values of the indicators λ and N FE are shown in the table.

Из примеров для сравнения видно, что при отсутствии алкилакрилата (пример 7) полимер не перерабатывается экструзией из-за увеличения молекулярной массы, при увеличении содержания алкилакрилата > 5 мас. (пример 8) снижаются показатели качества ВОП. Уменьшение содержания красителя (кумарин-30) приводит к ухудшению качества ВОП (пример 9), а увеличение содержания его нецелесообразно (пример 10). It can be seen from the comparison examples that, in the absence of alkyl acrylate (Example 7), the polymer is not processed by extrusion due to an increase in molecular weight, with an increase in the content of alkyl acrylate> 5 wt. (example 8) decreases the quality of GPs. A decrease in the content of dye (coumarin-30) leads to a deterioration in the quality of GPs (example 9), and an increase in its content is impractical (example 10).

При снижении содержания ПЛ и ЛМК (примеры 11, 12) увеличивается молекулярная масса, полимер не перерабатывается экструзией, увеличение содержания ПЛ и ЛМК (примеры 13, 14) приводит к разгоранию блоков и ухудшению их качества. With a decrease in the content of PL and LMC (examples 11, 12), the molecular weight increases, the polymer is not processed by extrusion, an increase in the content of PL and LMC (examples 13, 14) leads to flaring up of the blocks and deterioration of their quality.

Примеры 15-22, иллюстрируют запредельные значения режимов полимеризации и экструзии. Examples 15-22 illustrate the transcendental values of the polymerization and extrusion modes.

Из примера 23 видно, что использование другого инициатора приводит к ухудшению качества ВОП. From example 23 it is seen that the use of another initiator leads to a deterioration in the quality of the GP.

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ПЕРЕИЗЛУЧАТЕЛЯ путем полимеризации винилового мономера в присутствии радикального инициатора и передатчика цепи до получения ядра с последующим нанесением полиакриловой оболочки на ядро, включающее переизлучающую добавку 7-диэтиламино-3( 1′ -метилбензимидазолил-2)кумарин, отличающийся тем, что, с целью увеличения световыхода и эффективности регистрации частиц, в качестве винилового мономера используют смесь 95 99 мас. метилметакрилата и 1 5 мас. С1 - С4-алкилакрилата, причем осуществляют послойную полимеризацию этой смеси в присутствии 0,03 0,07 мас.ч. переизлучающей добавки на 100 мас.ч. сомономеров со скоростью 1 2 см/ч при 50 70oС, а оболочку наносят путем соэкструзии ядра с полифторакрилатом при 190 200oС в течение 20 30 мин.1. METHOD FOR PRODUCING A POLYMER FIBER-OPTICAL TRANSMITTER by polymerizing a vinyl monomer in the presence of a radical initiator and a chain transmitter to form a core, followed by applying a polyacrylic shell to the core, including a re-emitting additive of 7-diethylamino-3 (1 ′ -methylbenzimide) benzimide the fact that, in order to increase the light output and particle detection efficiency, a mixture of 95 99 wt.% is used as a vinyl monomer. methyl methacrylate and 1 to 5 wt. With 1 - C 4 -alkylacrylate, and carry out layer-by-layer polymerization of this mixture in the presence of 0.03 0.07 wt.h. re-emitting additives per 100 wt.h. comonomers with a speed of 1 2 cm / h at 50 70 o C, and the shell is applied by coextrusion of the core with polyfluoroacrylate at 190 200 o C for 20 30 minutes 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полимеризацию ведут в присутствии 3 5 мас.ч. нафталина на 100 мас.ч. сомономеров. 2. The method according to claim 1, characterized in that the polymerization is carried out in the presence of 3 to 5 wt.h. naphthalene per 100 parts by weight comonomers.
SU4897152 1990-11-16 1990-11-16 Method of preparing polymeric fibre-optics overemitter RU2039760C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4897152 RU2039760C1 (en) 1990-11-16 1990-11-16 Method of preparing polymeric fibre-optics overemitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4897152 RU2039760C1 (en) 1990-11-16 1990-11-16 Method of preparing polymeric fibre-optics overemitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2039760C1 true RU2039760C1 (en) 1995-07-20

Family

ID=21552489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4897152 RU2039760C1 (en) 1990-11-16 1990-11-16 Method of preparing polymeric fibre-optics overemitter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2039760C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Крышкин В.И. и Ронжин А.И. Исследование способов передачи света из сцинтилляторов в оптическое волокно с переизлучателем. Препринт ИФВЭ 87-22. Серпухов, 1987, с.8. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5606638A (en) Organic scintillator systems and optical fibers containing polycyclic aromatic compounds
US4552431A (en) Optical fibers with plastic core and polymer cladding
EP0082026B1 (en) A process for producing coloured shaped articles
EP0136837A2 (en) Heliochromic plastics articles
ATE115968T1 (en) GAS-PERMEABLE CONTACT LENS AND METHOD AND MATERIALS FOR MAKING SAME.
GB636283A (en) Production of optical elements
ATE19310T1 (en) OPTICAL WAVE GUIDE FIBER AND PROCESS FOR MAKING A PREFORM.
EP0208159A2 (en) Process for Producing an optical Transmission Medium
EP0155567A2 (en) Light-transmitting fiber
US20200191980A1 (en) Plastic scintillating fiber and method for producing same
KR870006120A (en) Polycycloolefin Coatings, Films, and Sheets
RU2039760C1 (en) Method of preparing polymeric fibre-optics overemitter
JP2857411B2 (en) Optical waveguide
JPH0743446B2 (en) Plastic fluorescent fiber
US4986630A (en) Optical waveguides
US5973039A (en) Temperature stable and sunlight protected photochromic articles
CA1180500A (en) Acrylic prepolymer and its use for encapsulating photopiles
JPH0629881B2 (en) Method of manufacturing light guide articles
KR900016772A (en) Optical waveguide
US6476103B1 (en) Photochromic organic material, its manufacture and the photochromic articles containing it
JPS61103107A (en) Optical transmission fiber
EP0946614B1 (en) Electrophoretic gel
Rebourgeard et al. Fabrication and measurements of plastic scintillating fibers
EP0925315B1 (en) Polymerisable monomer compositions, transparent polymer substrates, and resulting optical and ophthalmologic articles
US5032654A (en) Transparent polymer material