SU1140585A1 - Жидкостной сцинтилл ционный счетчик - Google Patents

Abstract

ЖИДКОСТНЫЙ С1ЩНТИЛЛЯЦИОННЫ11 СЧЕТЧИК, содержащий контейнер дн  жидкого сцинтилл .тор  и фотоэлектронный умножитель, причем контейнер имеет прозрачное дл  света окно, сочлененное с фотоэлектронным умножителем, а внутренн   поверхность контейнера выполнена отражающей дл  света, отличающийс  тем, что, с цeJtью повышени  эффективности светособирани , внутренн   поверхность контейнера дополнительно покрыта пленкой из прозрачного крсмнийорганического компаунда.

Description

Изобретение относитс  к области экспериментальной  дерной физики и может использоватьс  в любой области техники, в которой примен ютс  жидкостные спинтилц ционные счетчики и жидкостные световоды.

Известны жидкостные сцинтилл 1 ионные счетчики, включаюрще в себ  заполненный жидким сцинтилл тором контейнер из прозрачных материалов, заключенный дл  прочности и металлический или шхастмассовый корпус, и фотоумножители, просматривающие объем контейнера через прозрачные окна. Светособирание в таких счетчик«с осуществл етс  за счет полного внутреннего отражени  света на границе контейнер - воздупный промежуток между внешней границей прозрачного контейнера и корпусом счетчика, а также за счет зеркального или диффузного отражени  на внутренней поверхности корпуса счетчика.

О)

Прозрачные контейнеры изготавлис ваютс  из стекла (стекл нные трубы, склеенные из стекл нных пластин контейнеры других форм), а также из полиэтиленовых или лавсановых пленок с клееными или сварными соединени ми. В первом случае сложность Изготовлени  крупногабаритных труб или контейнеров других форм из стекла и хрупкость стекла существенно ограничиел вает применение таких счетчиков. Во

00 СП втором - существенным недостатком  вл етс  мала  прочность сварных или клееных пленочных контейнеров. При больших объемах (часто дес тки и сотни литров) такие контейнеры с большей веро тностью могут разрушатьс  либо давать течи, что приводит к выходу счетчиков из стро . Использование же таких достаточно прочных, прозрачных и легкосоедин емых материалов, как органическое стекло, как правило, невозможно из-за их растворимости или набухани  в большинстве шщких сциитилл торов . Кроме того, при прот жен ных размерах счетчиков с контейнеракн из оргстекла, лавсановых и поли этюгеновых пленок эффективность свет собирани  оказываетс  недостаточной из-за невысокого оптического качеств внешней поверхности контейнеров. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  жидкос ной сцинтилл ционньй счетник, содержащий контейнер дл  жидкого сцинтилл тора и фотоэлектронный умножитель причем контейнер имеет прозрачное дл  света окно, сочлененное с фотоэлектронным умноло-ггелем, а внутренн   поверхность контейнера выполнена отражающей дл  света. На внутреннюю поверхность контейнера нанесено покрытие из фторопласта . Счетчик представл ет собой,адронный калориметр с использованием жидкого сцинтилл тора на основе минерал ного масла (60%) и 1,4,4-триметилбен зола (35%) со сцинтиллшшонными t добавками (5%) , Дп  повышени  эффективности светосбора с несколькими () отражени ми от стенок контейнера изготовлено внутреннее покрытие обеспечивающее- услови  полного внутреннего отражени . Коэффициент прелр лени  сцинтилл тора п .7, поэто му используют фторопластовую пленку (пф 1,35) толщиной около 0,025 мм, Пленку с одной стороны покрывают в вакууме алюминием (дл  улучшени  уаювий поглощени  и переизлучени  света при малых 10 мм толщинах сцинтилл тора), На слой алюмини  нанос т слой адгезива дл  приклеивани  к cтeнкa { контейнера Длина поглоще .ни  света 1 р по графикам, приведен- ным в работе, составл ет 1,7 м дл  контейнера диаметром 80 мм и длиной 3,4 м. Подобные счетчики в случае прот женных размеров (длина счетчика 1 существенно больше характерных размеров поперечного сечени  г, т.е. 1 20-30 г) имеют низкую эффективность светособирани . Это св зано с малой прозрачностью фторопласта и следовательно, относительно малой величиной коэффициента полного внутреннего отражени , что обусловлено поликристшшической структурой фторопласта. Следует отметить также CJfoжнocть подготонки и приклейки фторошшстовой пленки. Целью изобретени   вл етс  повышение эфсЬективности светособирани  сцинтшишционных детекторов счетчиков . Цель достигаетс  тем, что в жидкостном СЦИНТИЛ1ЛЯЦИОННОМ счетчике, содержащем контейнер дл  жидкого сцинтилл тора и фотоэлектронный умножитель , причем контейнер имеет прозрачное дл  света окно, сочлененное с фотоэлектронным умножителем, а внутренн   поверхность контейнера выполнена отражшош;ей дл  света, внутренн   поверхность контейнера счетчика допооп1ите;(1ьно покрыта пленкой из прозрачного кремнийорганического компаунда типа LTV, имеющего коэффициент преломлени  п ё 1,А и обеспечивающего значительно более высокое значение коэффициента полного внутреннего отражени , чем в случае используемых фторопластовых покрытий о . Зеркальную отражаюи ую поверхность формируют в процессе занесени  кремнийоргдт-гического ком1паунда на -внутреннюю поверхность |контейнера за счет сил поверхност1НОГО нат жени  в тонкой пленке. Высока  прозрачность пленки из кремнийорганического компаунда позвол ет одновременно использовать светособирание как за счет полного внутреннего ртражени  на границе сцинтилл торпленка из кремнийорганического компаунда , так и за счет зеркального или диффузного отражени  на внутренней поверхности контейнера„ На фиг. 1 изображено сечение жидкостного сцинтилл ционного счетчика. Счетчик имеет контейнер 1, на внутренней поверхности которого нанесена пленка из кремнийорганического компаунда 2. Контейнер заполнен жидким сцинтииГ л тором 3, в торце корпуса имеетс  окно дл  выхода света 4, имеющее оптический контакт с фотоумножителем 5, Пример практической реалшзатщи. Внутреннюю поверхность контейнера 1 счетчика, представл ющего собой фторопластовую трубку диаметром 5 мм, покрывают гшенкой прозрачного кремнийорганического компаунда 2 с поМОЕ;ЬЮ известного способа термической полимеризации. Компаунд на внутреннюю поверхность корпуса наноситс , например, путем перемещени  столба неотвержденного компаунда, заполн ющег часть корпуса, с помощьюполированного мета;ишческого шарика или стержн с диаметром на 0,1-0,3 мм меньшим, чем внутренний диаметр корпуса. Длина затухани  сцинтютл ционного излучени  в С1у1нтилл ционном счетчике, состо щем из фторопластовой трубки с кремнийорганическим покрытием (п 1 заполненном раствором 3 г/л 2,5-дифенилоксазола +0,1 г/л 1,3 дифенил3 стирил-пиразолином в сс -метилнафтал не (П, 1,61), г оставл ет 1 1,5 м, В то-же врем  длина затухани  света в аналогичном счетчике, но без кремнийорганического покрыти  составл ет IQ 0,5 м. Следует отметить, что жидкостные сцинтилл ционные счетчики с использо ванием отражающего покрыти  из кремнийорганического компаунда дают заме ный вьшгрыш в светособирании на ФЭУ 5 при условии, что светособирание в исходном счетчике без покрыти  из кремнийорганического компаунда определ етс  потер ми на отражение света от стенок контейнера, а не поглощени ем излучени  самим сцинтшш тором. Аналогичные результаты были получ ны в случае использовани  эластичной трубки d 5 мм из полисилоксана и алюминиевой трубки d 5 мм с внутре ними поверхност ми, покрытыми кремнийорганическим компаундом. Кремнийорганический компаунд обладает высокой адгезией к металлам и большинству пластмасс, благодар  чем на этих материалах легко образуютс  достаточно прочные оптически совершенные пленки из кремнийорганическогс компаунда. Это позвол ет изготавливать жидкостные сцинтилл ционные счетчики и жидкостные световоды с прочными жесткими и гибкими корпусами - контейнерами из широкого набора материалов. Изобретение обеспечивает следующие преимущества по сравнению с известными решени ми; получение существенно более высокого светособирани  по сравнению со с.гучаем жидкостных счетчиков с внутренним фторопластовым покрытием как за счет более эффективного полного внутреннего отражени , так и за счет одновременного использовани  зерка/1ьного шш диффузного отражени ; простоту технологического процесса нанесени  кремнийорганического покрыти  на внутренние поверхности корпусов - контейнеров счетчиков, изготовленных из разных металлов и пластмасс, что позвол ет создавать жидкостные световоды и счетчики самых различных размеров и форм; возможность изготовлени  гибких сцинтшш ционных счетчиков и световодов , что особенно важно дл  создани  технологически простых конструкций сцинтшиг ционных годоскопов со сцинтшш торами, имеющими поперечные размеры меньшие, чем у фотоумножите- лей, или в случае использовани  в годоскопах таких многоканальных фото .приемников, как ЭОП, годоскопические ФЭУ и т.п.

Claims (1)

1. ЖИДКОСТНЫЙ СДИНТИЛПЯЦИОННЫИ СЧЕТЧИК, содержащий контейнер для жидкого сцинтилля.тора и фотоэлектронный умножитель, причем контейнер имеет прозрачное для света окно, сочлененное с фотоэлектронным умножителем, а внутренняя поверхность контейнера выполнена отражающей для света, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности светособирания, внутренняя поверхность контейнера дополнительно покрыта пленкой из прозрачного кремнийорганического компаунда.