RU2298811C1 - Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения и способ его изготовления - Google Patents
Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298811C1 RU2298811C1 RU2005136192/28A RU2005136192A RU2298811C1 RU 2298811 C1 RU2298811 C1 RU 2298811C1 RU 2005136192/28 A RU2005136192/28 A RU 2005136192/28A RU 2005136192 A RU2005136192 A RU 2005136192A RU 2298811 C1 RU2298811 C1 RU 2298811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- sensitive layer
- halogen
- formula
- film
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 45
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 43
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000000987 azo dye Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- -1 bromide alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- VHHHONWQHHHLTI-UHFFFAOYSA-N hexachloroethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C(Cl)(Cl)Cl VHHHONWQHHHLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 16
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 16
- HJUGFYREWKUQJT-UHFFFAOYSA-N carbon tetrabromide Natural products BrC(Br)(Br)Br HJUGFYREWKUQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RVHSTXJKKZWWDQ-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrabromoethane Chemical compound BrCC(Br)(Br)Br RVHSTXJKKZWWDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003021 phthalic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 8
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004980 dosimetry Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 2
- 229940117958 vinyl acetate Drugs 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 31
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N Butylmethacrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)=C SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SJJISKLXUJVZOA-UHFFFAOYSA-N Solvent yellow 56 Chemical compound C1=CC(N(CC)CC)=CC=C1N=NC1=CC=CC=C1 SJJISKLXUJVZOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920002433 Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer Polymers 0.000 description 5
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 5
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 5
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 5
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 5
- IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N Butylbenzyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229940065472 octyl acrylate Drugs 0.000 description 2
- ANISOHQJBAQUQP-UHFFFAOYSA-N octyl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCOC(=O)C=C ANISOHQJBAQUQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VOWAEIGWURALJQ-UHFFFAOYSA-N Dicyclohexyl phthalate Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)OC2CCCCC2)C=1C(=O)OC1CCCCC1 VOWAEIGWURALJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920004936 Lavsan® Polymers 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- YYQRGCZGSFRBAM-UHFFFAOYSA-N Triclofos Chemical compound OP(O)(=O)OCC(Cl)(Cl)Cl YYQRGCZGSFRBAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000001347 alkyl bromides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- PUFGCEQWYLJYNJ-UHFFFAOYSA-N didodecyl benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCCCCCC PUFGCEQWYLJYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- JCYPECIVGRXBMO-FOCLMDBBSA-N methyl yellow Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=CC=C1 JCYPECIVGRXBMO-FOCLMDBBSA-N 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- NZIDBRBFGPQCRY-UHFFFAOYSA-N octyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCOC(=O)C(C)=C NZIDBRBFGPQCRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010421 standard material Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229960001147 triclofos Drugs 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к дозиметрии ионизирующих излучений, а именно к пленочным химическим дозиметрам ионизирующих излучений, и может быть использовано для измерения поглощенных доз гамма- и электронного излучений в радиационной технике и технологии, а именно при контроле процесса радиационной стерилизации изделий медицинского назначения, радиационной обработке лекарственных препаратов и продуктов питания (с целью увеличения сроков их хранения) и др. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности, стабильности, светостойкости и механической прочности за счет изменения состава композиции и использования дополнительных слоев и способа крепления тонкого радиационно-чувствительного слоя на прозрачной полиэфирной подложке. Сущность: пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения с радиационно-чувствительным слоем из полимерного связующего, азокрасителя, пластификатора и галогенсодержащего сенсибилизатора дополнительно содержит прозрачную подложку с адгезионным подслоем, на котором размещен радиационно-чувствительный слой. В качестве полимерного связующего используют сополимер винилхлорида с винилацетатом или продукт его частичного омыления. В качестве азокрасителя используется n-диэтиламиноазобензол формулы (C2H5)2N-C6H4-N=N-C6H5, в качестве галогенсодержащего сенсибилизатора используют гексахлорэтан С2Cl6 (4), а также соединения бромированных алканов или арилалканов. В предложенном решении используют определенное соотношение компонентов радиационно-чувствительного слоя. Также предложен способ изготовления описанного выше пленочного дозиметра. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к дозиметрии ионизирующих излучений, а именно к пленочным химическим дозиметрам ионизирующих излучений, и может быть использовано для измерения поглощенных доз гамма- и электронного излучений в радиационной технике и технологии. Широкое применение указанные дозиметры могут найти при контроле процесса радиационной стерилизации изделий медицинского назначения, радиационной обработке лекарственных препаратов и продуктов питания (с целью увеличения сроков их хранения), радиационных испытаний изделий электронной техники и др.
Известны пленочные химические дозиметры и цветовые визуальные индикаторы дозы ионизирующих излучений, которые состоят из галогенсодержащего полимера и кислоточувствительного красителя. При облучении из полимера выделяется кислота, и при изменении рН-среды краситель переходит из одной формы в другую, при этом изменяется окраска красителя [1, 2].
Известны способы изготовления пленочных химических дозиметров из поливинилхлорида (ПВХ) с введенными кислоточувствительными красителями. Изготавливаются они методом набухания или вальцепрессованным методом [3].
Недостатками таких дозиметров является их низкая чувствительность к излучению, плохая воспроизводимость результатов, наличие большого "пост-эффекта", т.е. изменения оптической плотности дозиметра при хранении после облучения в темноте (более 10% за сутки) и их чувствительность к ультрафиолетовому (УФ) и видимому свету.
Все это приводит к зависимости показаний от условий облучения и хранения после облучения и вносит дополнительную погрешность при измерении поглощенной дозы ионизирующего излучения.
Наиболее близким к заявляемому дозиметру, выбранному в качестве прототипа, является пленочный химический дозиметр, включающий полимерное связующее, азокраситель, пластификатор и сенсибилизатор - бромистый алкил [4].
Состав известной композиции следующий:
- полимерное связующее низкомолекулярный полиметилметакрилат с мол. мас. 50000-60000;
- пластификатор - триалкилгалоген или трифенилфосфат;
- в качестве сенсибилизатора используется четырехбромистый углерод с содержанием брома 92-96 мол.%;
- в качестве азокрасителя использован n-диметиламиноазобензол (диметиловый желтый) формулы C14H15N3 или 1-бензолазо-4-аминонафталин формулы С16Н13N3.
Известный пленочный дозиметр для повышения чувствительности изготавливается толщиной от 150 до 200 мкм, из-за большой толщины и использования в качестве полимерного связующего низкомолекулярного полиметилметакрилата марки "ЛСОМ" пленочный дозиметр механически непрочен, хрупок и растрескивается при эксплуатации, хотя и содержит 10-15 мас.% пластификатора. Из-за большой толщины все диффузионные пострадиационные процессы проходят очень медленно (происходит медленное окисление системы за счет сорбированного кислорода с поверхности дозиметра внутрь). Информация о поглощенной дозе при этом в дозиметре не сохраняется, "постэффект" может достигать за сутки 10% и более. Все это ухудшает его дозиметрические и физико-механические характеристики.
Высокая концентрация четырехбромистого углерода CBr4 в композиции (до 8 мас.%) приводит к тому, что со временем и при сушке CBr4 постепенно выделяется (испаряется) из полимерного связующего, при этом чувствительность детектора уменьшается.
Еще одним недостатком известного дозиметра является его чувствительность к рассеянному солнечному свету, работать с пленкой надо, не подвергая ее облучению УФ-светом.
Из-за указанных недостатков этот пленочный химический дозиметр не получил практического применения.
Целью предлагаемого изобретения является повышение чувствительности (предполагаемый диапазон доз, который можно измерять с помощью этого дозиметра от 0,5 до 20 кГр), стабильности, светостойкости и механической прочности за счет изменения состава композиции и использования дополнительных слоев и способа крепления тонкого радиационно-чувствительного слоя на прозрачной полиэфирной подложке.
Поставленная цель достигается тем, что пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения, содержащий радиационно-чувствительный слой, дополнительно содержит прозрачную подложку с адгезионным подслоем, на котором размещен радиационно-чувствительный слой.
Радиационно-чувствительный слой состоит из полимерного связующего, азокрасителя, пластификатора и галогенсодержащего сенсибилизатора.
В качестве полимерного связующего используют сополимер винилхлорида с винилацетатом с мол. мас. от 10000 до 50000 и соотношением k/l=(0,80-0,97)/(0,20-0,03) формулы (1):
или продукт его частичного омыления с мол. мас. от 10000 до 50000 и соотношением k/l=(0,80-0,97)/(0,20-0,03) и l/р=1,3-3,0 формулы (2):
Поставленная цель достигается также тем, что в качестве азокрасителя используется n-диэтиламиноазобензол формулы (3):
в качестве галогенсодержащего сенсибилизатора используют гексахлорэтан С2Cl6 (4), а также соединения бромированных алканов или арилалканов.
В предложенном решении используют следующее соотношение радиационно-чувствительного слоя, мас.%:
| Пластификатор | 5,0-10,0 |
| Галогенсодержащий сенсибилизатор | 5,0-10,0 |
| Азокраситель | 0,5-2,0 |
| Полимерное связующее | Остальное |
В качестве прозрачной полиэфирной подложки можно использовать пленку из полиэтилентерефталата.
Адгезионный подслой состоит из сополимеров винилового ряда с мол. мас. от 100000 до 1700000 и соотношением n/m от 1:1 до 10:1 формулы:
где R1=H, Cl, CH3; R2=Cl, карбалкоксил(С1-С8), карбоксил; R3=Н, СН3; R4=CN, карбалкоксил (C1-C8), карбоксил, или их смеси.
В качестве соединений бромированных алканов или арилалканов в галогенсодержащем сенсибилизаторе могут быть использованы тетрабромэтан (ТБЭ) С2Н2Br4 (6), тетрабромфенилэтан (ТБФЭ) C8H6Br4 (7), четырехбромистый углерод CBr4 (8).
В качестве пластификатора в радиационно-чувствительном слое используют эфиры фталевой кислоты формулы:
где R5, R6=алкил(С4-С12), аралкил, циклоалкил.
Поставленная цель достигается также тем, что в способе изготовления пленочного химического дозиметра наряду с нанесением на подложку радиационно-чувствительного слоя, состоящего из полимерного связующего общей формулы (1) или (2), азокрасителя формулы (3) и галогенсодержащего сенсибилизатора формул (4 и 6-8) и высушиванием его, дополнительно на непрерывно движущуюся подложку наносят адгезионный подслой, состоящий из сополимеров формулы (5) или их смеси, а на него наносят радиационно-чувствительный слой методом полива в 2 слоя, причем после нанесения каждого слоя производится его высушивание.
Пленочные химические дозиметры (3-х слойная система) с таким составом - прозрачны, окрашены в светло-желтый цвет с максимумом поглощения 420-440 нм. После облучения приобретают темно-красный цвет с максимумом поглощения λ=550 нм. Толщина радиационно-чувствительного слоя составляет 15-30 мкм.
Дозиметр имеет более высокую чувствительность по сравнению с прототипом, при этом его толщина в 10-15 раз меньше, чем у прототипа. Это сказывается на лучшем сохранении информации (меньше "пост-эффект"), чем у прототипа, и улучшаются метрологические и физико-механические характеристики пленочных дозиметров.
В этом случае влияние индукционных диффузионных процессов окисления, протекающих за счет адсорбированного на поверхности тонкой пленки кислорода и влаги, несущественно, т.к. чаще всего все эти процессы заканчиваются во время или сразу после облучения. "Пост-эффект" за сутки после облучения не превышает 3-4%.
Типичный спектр оптического поглощения пленки в зависимости от поглощенной дозы представлен на фиг.1. Характерная полоса поглощения находится в области 530-570 нм и форма полосы спектра не меняется от величины дозы облучения.
Измерение оптической плотности в видимой области спектра (λmax=550 нм) на спектрофотометрах типа СФ-46, фотоколориметрах типа КФК-3 или аналогичных. Зависимость изменения оптической плотности от поглощенной дозы близка к линейной (см. фиг.2).
Дозиметры такого состава стабильно работают в диапазоне доз от 0,5 до 20 кГр с хорошей воспроизводимостью порядка 3-5% во всем диапазоне доз (см. таблицу).
Показания пленочного химического дозиметра из предложенной композиции не зависит от вида излучения (электроны или гамма-излучение) и мощности дозы от 0,1 до 103 Гр/с.
Введение в пленочный дозиметр адгезионного подслоя для крепления радиационно-чувствительного слоя и нового его состава композиции, использование гибкой прозрачной подложки и поливной техники для изготовления пленочного химического дозиметра обеспечивают достижение поставленной цели.
Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, не были выявлены и потому обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".
Примеры использования дозиметра. Дозиметр используют при определении поглощенной дозы промышленных процессов радиационной стерилизации изделий медицинского назначения следующим образом:
- при аттестации радиационно-технологических установок с ускорителями электронов и радионуклидными источниками ионизирующих излучений;
- при приемочном дозиметрическом контроле в промышленном процессе радиационной стерилизации.
И в первом, и во втором случаях, упакованные в бумажные пакетики, дублированные полиэтиленом, пленочные дозиметры крепят на объект, предназначенный для радиационной стерилизации. Дозиметры облучают на радиационно-технологической установке, снимают с объекта и измеряют оптическую плотность на спектрофотометре.
Поглощенная доза определяется по градуировочной характеристике - изменению оптической плотности от поглощенной дозы, которая предварительно устанавливается при градуировке на Государственном вторичном эталоне единицы мощности поглощенной дозы фотонного ионизирующего излучения (ВЭТ-38.7-94).
Погрешность измерения поглощенной дозы с помощью пленочного дозиметра не превышает 10%.
Изменение показаний пленочного дозиметра после облучения не превышает 3% через сутки.
Изменение показаний пленочного дозиметра в диапазоне температуры облучения от 20 до 40°С не превышает 5%.
Примеры конкретного выполнения:
Пример 1 (прототип)
В известную композицию, включающую полимерное связующее, азокраситель, пластификатор и сенсибилизатор в качестве азокрасителя вводят n-диметиламиноазобензол или бензол-(азо-1)-4-аминонафталин, в качестве полимерного связующего низкомолекулярный полиметилметакрилат с мол. массой 50000-60000, в качестве пластификатора - триалкилгалоген или трифенилфосфат и в качестве сенсибилизатора - бромистый алкил с содержанием брома 92-96 мол.% при следующем содержании компонентов:
| n-диметиламиноазобензол или бензол-(азо-1)-4-аминонафталин | 0,04-0,8 |
| бромистый алкил | 2,7-8,0 |
| пластификатор | 9,0-15,0 |
| низкомолекулярный полиметилметакрилат | |
| с мол. массой 50000-60000 | остальное |
Ингредиенты композиции растворяют в органическом растворителе, например дихлорэтане, или смеси растворителей, например, смеси бутилацетата, ацетона и ксилола при температуре 20°С.
Из полученного раствора готовят методом полива на полированную подложку (стекло, лавсановая пленка, металлическая лента) с последующим испарением растворителя. Свободную от подложки пленку из полиметилметакрилата толщиной 150-200 мкм, содержащую 0,22 мас.% n-диметиламиноазобензола, 2,7 мас.% четырехбромистого углерода и 9 мас.% трихлорэтилфосфата. Пленка досушивалась при температуре 50°С в течение 72 часов.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 2.
В смеси 1000 мл ацетона и 150 мл этилцеллозольва растворяют 34 г (50,0 мас.% состава сухого адгезионного подслоя) сополимера винилиденхлорида с акрилонитрилом и 34 г (50,0 мас.% состава сухого адгезионного подслоя) сополимера бутилметакрилата с бутилакрилатом. Полученную композицию адгезионного подслоя наносят методом полива на полиэтилентерефталатную основу и сушат при 70±10°С в течение 50±10 мин. Получают адгезионный подслой толщиной 1 мкм.
В смеси 600 мл ацетона, 33,34 мл бутилацетата, 33,34 мл этилацетата и 533,32 мл этилцеллозольва растворяют 180 г (80,36 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) сополимера винилхлорида с винилацетатом, 20 г (8,93 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) диоктилфталата, 21 г (9,37 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) гексахлорэтана, 3 г (1,34 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) 4-диэтиламиноазобензола. Полученную композицию радиационно-чувствительного слоя наносят на адгезионный подслой методом полива в 2 слоя. Сушку каждого слоя проводят при 60±5°С в течение 1 часа. Толщина слоя составляет 15-30 мкм.
Изготовленный образец пленочного химического дозиметра ионизирующего излучения помещают для облучения в радиационную установку МХР-гамма-100, входящую в состав вторичного эталона единицы мощности поглощенной дозы фотонного ионизирующего излучения в стандартных материалах (ВЭТ 38-7-94). Затем проводят измерения оптической плотности окрашенных детекторов на спектрофотометре Specord M40 (Δ≤0,3%, Р=0,95).
Результаты испытаний приведены в таблице и в протоколе испытаний, приложенном к материалам заявки.
Пример 3.
Образцы пленочного химического дозиметра ионизирующего излучения изготавливают и испытывают, как в примере 2, но в состав адгезионного подслоя вводят 68 г сополимера октилакрилата с метакриловой кислотой вместо смеси сополимеров винилиденхлорида с акрилонитрилом и бутилметакрилата с бутилакрилатом,
в состав радиационно-чувствительного слоя вводят 180 г (80,36 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) сополимера винилхлорида с винилацетатом, 20 г (8,93 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) бензилбутилфталата, 21 г (9,37 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) тетрабромэтана, 3 г (1,34 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) 4-диэтиламиноазобензола:
Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 4.
Образцы пленочного химического дозиметра ионизирующего излучения изготавливают и испытывают, как в примере 2, но в состав адгезионного подслоя вводят 68 г сополимера октилакрилата с метакриловой кислотой вместо смеси сополимеров винилиденхлорида с акрилонитрилом и бутилметакрилата с метилметакрилатом,
в состав радиационно-чувствительного слоя вводят 180 г (80,36 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) частично омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом с содержанием 2% винилацетатных и 97% винилхлоридных групп, 20 г (8,93 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) дидодецилфталата, 21 г (9,37 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) четырехбромистого углерода, 3 г (1,34 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) 4-диэтиламиноазобензола.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 5.
Образцы пленочного химического дозиметра ионизирующего излучения изготавливают и испытывают, как в примере 2, но в состав адгезионного подслоя вводят 68 г сополимера винилиденхлорида с акрилонитрилом вместо смеси сополимеров винилиденхлорида с акрилонитрилом и бутилметакрилата с метилметакрилатом,
в состав радиационно-чувствительного слоя вводят 180,00 г (88,00 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) частично омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом с содержанием 7% винилацетатных и 87% винилхлоридных групп, 10,23 г (5,0 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) дициклогексилфталата, 10,23 г (5,0 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) тетрабромфенилэтана, 4,09 г (2,0 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) 4-диэтиламиноазобензола.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 6.
Образцы пленочного химического дозиметра ионизирующего излучения изготавливают и испытывают как в примере 2, но в состав адгезионного подслоя вводят 68 г сополимера винилиденхлорида с октилметакрилатом вместо смеси сополимеров винилиденхлорида с акрилонитрилом и бутилметакрил с бутилакрилатом,
в состав радиационно-чувствительного слоя вводят 180,00 г (79,50 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) частично омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом с содержанием 5% винилацетатных и 80% винилхлоридных групп, 22,64 г (10,0 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) бензилбутилфталата, 22,64 г (10,0 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) тетрабромфенилэтана, 1,13 г. (0,5 мас.% состава сухого регистрирующего слоя) 4-диэтиламиноазобензола.
Результаты испытаний приведены в таблице.
| Таблица | |||||||||
| № примера |
Рабочий диапазон доз, кГр | Толщина пленки, мкм | Рабочий диапазон мощностей доз, Гр/сек | Измеряемая длина волны, нм | "Пост-эффект" за сутки, % | Светостойкость | Зависимость от температуры | Поглощенная доза, % | Механическая прочность |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 1 (прототип) | 1-10 | 150-200 | 0,5-5 | 542 | 6 | Нестойкий, хранят в темноте | Данных нет | 12 | Хрупкий, при использовании растрескивается |
| 2 | 0.5-20 | 15-30 | 0,1-1×103 | 550 | 3 | Стойкий на солн. свете | Не зависит до 40°С | 7-10 (СКО-3%) | Механически прочный |
| 3 | 2-20 | 15-30 | 0,1-1×103 | 550 | 5 | Не стойкийна солн. свете | Не зависит до 40°С | 10-12 | Механически прочный |
| 4 | 0,5-10 | 15-30 | 0,1-1×103 | 550 | 3 | Не стойкийна солн. свете | Не зависит до 40°С | 10-12 | Механически прочный |
| 5 | 0,5-10 | 15-30 | 0,1-1×103 | 550 | 5 | Не стойкийна солн. свете | Зависит от температуры | 10-12 | Механически прочный |
| 6 | 2-15 | 15-30 | 0,1-1×103 | 550 | 5 | Не стойкийна солн. свете | Зависит от температуры | 10-12 | Механически прочный |
Источники информации:
1. Патент на изобретение GB №920698, 1963.
2. Патент на изобретение JP №13539, 1967.
3. В.С.Грамматикати, М.П.Гринев и др. Сборник "Дозиметрия и радиационные процессы в дозиметрических системах". Ташкент: ФАИ, 1972, стр.113.
4. Авторское свидетельство СССР №864981, МКИ G01Т 1/04 (прототип), БИ №41, 1990 г.
Claims (6)
1. Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения, содержащий радиационно-чувствительный слой, состоящий из полимерного связующего, азокрасителя, пластификатора и галогенсодержащего сенсибилизатора, отличающийся тем, что он дополнительно содержит прозрачную подложку с адгезионным подслоем, на котором размещен радиационно-чувствительный слой, где в качестве полимерного связующего используются сополимер винилхлорида с винилацетатом с мол. мас. от 10000 до 50000 и соотношением k/l=(0,80-0,97)/(0,20-0,03) формулы (1)
или продукт его частичного омыления с мол. мас. от 10000 до 50000 и соотношением k/l=(0,80-0,97)/(0,20-0,03) и l/p=1,3-3,0 формулы (2)
в качестве азокрасителя используется n-диэтиламиноазобензол формулы (3)
в качестве галогенсодержащего сенсибилизатора используют гексахлорэтан C2Cl6 (4), а также соединения бромированных алканов или арилалканов при следующем соотношении компонентов радиационно-чувствительного слоя, мас.%:
2. Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения по п.1, отличающийся тем, что в качестве прозрачной подложки используется пленка из полиэтилентерефталата.
3. Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения по п.1, отличающийся тем, что адгезионный подслой состоит из сополимеров винилового ряда мол. мас. от 100000 до 1700000 и соотношением n/m от 1:1 до 10:1 формулы
где R1-H, Cl, СН3; R2-Cl, карбалкоксил(С1-С8), карбоксил; R3-H, СН3; R4-CN, карбалкоксил(С1-С8), карбоксил или их смеси.
4. Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединений бромированных алканов или арилалканов в галогенсодержащем сенсибилизаторе используют тетрабромэтан (ТБЭ) С2Н2Br4 (6), тетрабромфенилэтан (ТБФЭ) C8H6Br4 (7), четырехбромистый углерод CBr4 (8).
5. Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения по п.1, отличающийся тем, что в качестве пластификатора в радиационно-чувствительном слое используют эфиры фталевой кислоты формулы
где R5, R6-алкил(С4-С12), аралкил, циклоалкил.
6. Способ изготовления пленочного химического дозиметра ионизирующего излучения, включающий нанесение на подложку радиационно-чувствительного слоя, состоящего из полимерного связующего, азокрасителя, пластификатора и галогенсодержащего сенсибилизатора, с использованием сушки, отличающийся тем, что на непрерывно движущуюся прозрачную подложку последовательно наносят дополнительный адгезионный подслой и радиационно-чувствительный слой, где в качестве полимерного связующего используются сополимер винилхлорида с винилацетатом с мол. мас. от 10000 до 50000 и соотношением k/l=(0,80-0,97)/(0,20-0,03) формулы (1)
или продукт его частичного омыления с мол. мас. от 10000 до 50000 и соотношением k/l=(0,80-0,97)/(0,20-0,03) и l/p=l,3-3,0 формулы (2)
в качестве азокрасителя используется n-диэтиламиноазобензол формулы (3)
а в качестве галогенсодержащего сенсибилизатора - гексахлорэтан С2Cl6 (4) или соединения бромированных алканов или арилалканов при следующем соотношении компонентов радиационно-чувствительного слоя, мас.%:
причем после нанесения каждого слоя производится его высушивание.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005136192/28A RU2298811C1 (ru) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения и способ его изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005136192/28A RU2298811C1 (ru) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения и способ его изготовления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2298811C1 true RU2298811C1 (ru) | 2007-05-10 |
Family
ID=38107966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005136192/28A RU2298811C1 (ru) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения и способ его изготовления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2298811C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451303C1 (ru) * | 2010-10-06 | 2012-05-20 | Закрытое акционерное общество по разработке и внедрению новых информационных материалов и технологий "БИТ" | Цветовой визуальный индикатор поглощенной дозы ионизирующего излучения |
| RU2454681C1 (ru) * | 2011-01-21 | 2012-06-27 | Закрытое акционерное общество по разработке и внедрению новых информационных материалов и технологий "БИТ" | Цветовой визуальный индикатор поглощенной дозы ионизирующего излучения |
| RU2697653C1 (ru) * | 2019-01-11 | 2019-08-16 | Михаил Владимирович Антипов | Цветовой визуальный радиочувствительный индикаторный реагент, индикатор поглощенной дозы ионизирующего излучения и способ его изготовления |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1194931A (en) * | 1967-09-06 | 1970-06-17 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of Manufacturing Radiation Indicator of Plastics Material |
| GB1235970A (en) * | 1968-07-09 | 1971-06-16 | Nitto Electric Ind Co | Plastics materials for indicating a radiation dosage |
| SU1289222A1 (ru) * | 1985-05-15 | 1990-11-07 | Предприятие П/Я А-7850 | Композици дл получени цветового пленочного дозиметра ионизирующего излучени |
| SU864981A1 (ru) * | 1980-05-12 | 1990-11-07 | Предприятие П/Я А-7850 | Композици дл цветового пленочного дозиметра ионизирующего излучени |
-
2005
- 2005-11-22 RU RU2005136192/28A patent/RU2298811C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1194931A (en) * | 1967-09-06 | 1970-06-17 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of Manufacturing Radiation Indicator of Plastics Material |
| GB1235970A (en) * | 1968-07-09 | 1971-06-16 | Nitto Electric Ind Co | Plastics materials for indicating a radiation dosage |
| SU864981A1 (ru) * | 1980-05-12 | 1990-11-07 | Предприятие П/Я А-7850 | Композици дл цветового пленочного дозиметра ионизирующего излучени |
| SU1289222A1 (ru) * | 1985-05-15 | 1990-11-07 | Предприятие П/Я А-7850 | Композици дл получени цветового пленочного дозиметра ионизирующего излучени |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451303C1 (ru) * | 2010-10-06 | 2012-05-20 | Закрытое акционерное общество по разработке и внедрению новых информационных материалов и технологий "БИТ" | Цветовой визуальный индикатор поглощенной дозы ионизирующего излучения |
| RU2454681C1 (ru) * | 2011-01-21 | 2012-06-27 | Закрытое акционерное общество по разработке и внедрению новых информационных материалов и технологий "БИТ" | Цветовой визуальный индикатор поглощенной дозы ионизирующего излучения |
| RU2697653C1 (ru) * | 2019-01-11 | 2019-08-16 | Михаил Владимирович Антипов | Цветовой визуальный радиочувствительный индикаторный реагент, индикатор поглощенной дозы ионизирующего излучения и способ его изготовления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5206118A (en) | Acid-sensitive leuco dye polymeric films | |
| Humpherys et al. | Radiachromic: A radiation monitoring system | |
| Miller et al. | A new radiochromic thin-film dosimeter system | |
| EP0824212B1 (en) | Gas detection method and apparatus using gas reactive pigment | |
| JP3307768B2 (ja) | ガンマ放射線検出装置 | |
| WO1987003086A1 (en) | Uv-sensitive composition and element for measuring uv dosage | |
| US20060289796A1 (en) | UV-C sensitive composition and dosimeter | |
| CA1301959C (en) | Dosimeter | |
| AU619087B2 (en) | Acid-sensitive leuco dye polymeric films | |
| US4006023A (en) | Photographic polymeric composition containing a leuco dye cyanide | |
| Gafar et al. | Dosimetric characteristics of 2, 6 di-nitro phenol for high dose dosimetry | |
| RU2298811C1 (ru) | Пленочный химический дозиметр ионизирующего излучения и способ его изготовления | |
| EP0733216B1 (en) | A method and material for the detection of ionising radiation | |
| Ebraheem et al. | Dosimeter film based on ethyl violet-bromophenol blue dyed poly (vinyl alcohol) | |
| EP0916091B1 (en) | Light-sensitive compositions for oxygen optrodes | |
| Ritz | A note on Mylar film dosimetry | |
| Sidney et al. | A new radiochromic dosimeter film | |
| McLaughlin et al. | A preliminary communication on an inexpensive mass-produced high-dose polymeric dosimeter based on optically-stimulated luminescence | |
| SU864981A1 (ru) | Композици дл цветового пленочного дозиметра ионизирующего излучени | |
| SU478544A1 (ru) | Цветовой индикатор-дозиметр ионизирующего излучени | |
| RU2451303C1 (ru) | Цветовой визуальный индикатор поглощенной дозы ионизирующего излучения | |
| Wang et al. | Study on dosimetric characteristics of polycarbonate films irradiated by electron beam | |
| RU2454681C1 (ru) | Цветовой визуальный индикатор поглощенной дозы ионизирующего излучения | |
| JPS63191087A (ja) | 放射線線量計 | |
| JPH0658400B2 (ja) | 放射線検知組成物および放射線線量測定用シ−ト |