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一种兼具高荧光强度和高硬度的中子/伽马甄别塑料闪烁体及其制备方法和应用技术

技术编号:41241605 阅读:21 留言:0更新日期:2024-05-09 23:53
本发明专利技术公开了一种兼具高荧光强度和高硬度的中子/伽马甄别塑料闪烁体及其制备方法和应用。所制备的塑料闪烁体其组成为混合基质、芴衍生物(MF)、主荧光染料、次级荧光染料(移波剂);所述闪烁体混合基质为乙烯基甲苯‑甲基丙烯酸甲酯共聚物;所述主荧光染料选自PPO或BP;所述次级荧光染料为MDAC。发明专利技术人发现,PPO作主荧光染料时引入MF可以有效提高塑料闪烁体的荧光发射强度。相比现有同类商用塑料闪烁体,本发明专利技术以乙烯基甲苯‑甲基丙烯酸甲酯为混合基质的闪烁体,具有良好的中子/伽马甄别能力、高荧光强度、高硬度,在紫外到可见光范围均具有良好的光学透明性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有高荧光强度和高硬度的中子/伽马(n/γ)甄别塑料闪烁体及其制备方法,属于辐射探测应用领域。


技术介绍

1、近年来随着探测理论与技术的不断突破,中子探测技术广泛应用于核能发电、核医学、石油测井、边境入口检测及核物理实验研究等领域。闪烁体探测器作为一种常用的中子探测器,分为单晶闪烁体、液体闪烁体和有机塑料闪烁体;单晶闪烁体制备成本较高,液体闪烁体具有毒性,不易储存,在使用中存在可燃、易泄露等潜在风险。近年来,人们发现在有机塑料闪烁体中高浓度添加荧光染料,可使得其兼具中子探测与n/γ甄别能力。它们通常由共轭的聚合物基质和主、次荧光染料组成,具有机械强度高、热稳定性好、易制备、快衰减时间、可加工成任意形状、无毒和耐辐照等优点,因而得到广泛的应用。目前,该类已经实现商业化生产(ej-276);然而,它的低荧光强度和光产率一直是限制其应用的一个主要因素,但在一些极端环境下,如高温和探测器阵列拼接组合中其硬度和热稳定性还期待进一步改进。因此,研制一种具有高荧光强度和硬度的n/γ甄别塑料闪烁体具有很现实的意义。塑料闪烁体n/γ甄别原理,是利用中子与探本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有高荧光强度和高硬度的中子/伽马甄别塑料闪烁体。所述塑料闪烁体组成为混合基质、主荧光染料、次级荧光染料;所述混合基质为乙烯基甲苯-甲基丙烯酸甲酯的共聚物;所述交联剂为DVB;所述芴衍生物为MF;所述主荧光染料选自PPO或BP;所述次级荧光染料为MDAC。

2.根据权利要求1所述的一种具有高荧光强度和高硬度的中子/伽马甄别塑料闪烁体,其特征在于:所述乙烯基甲苯-甲基丙烯酸甲酯共聚物由乙烯基甲苯与甲基丙烯酸甲酯通过自由基聚合获得;所述乙烯基甲苯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中,甲基丙烯酸甲酯的质量分数为0.0~50.0wt.%。

3.根据权利要求1所述的一种具有高荧...

【技术特征摘要】

1.一种具有高荧光强度和高硬度的中子/伽马甄别塑料闪烁体。所述塑料闪烁体组成为混合基质、主荧光染料、次级荧光染料;所述混合基质为乙烯基甲苯-甲基丙烯酸甲酯的共聚物;所述交联剂为dvb;所述芴衍生物为mf;所述主荧光染料选自ppo或bp;所述次级荧光染料为mdac。

2.根据权利要求1所述的一种具有高荧光强度和高硬度的中子/伽马甄别塑料闪烁体,其特征在于:所述乙烯基甲苯-甲基丙烯酸甲酯共聚物由乙烯基甲苯与甲基丙烯酸甲酯通过自由基聚合获得;所述乙烯基甲苯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中,甲基丙烯酸甲酯的质量分数为0.0~50.0wt.%。

3.根据权利要求1所述的一种具有高荧光强度和高硬度的中子/伽马甄别塑料闪烁体,其特征在于:所述芴衍生物(mf)在中子/伽马甄别塑料闪烁体中的质量分数为0.0~30.0wt.%。

4.根据权利要求1所述的一种具有高荧光强度和高硬度的中子/伽马甄别塑料闪烁体,其特征在于:所述主荧光染料(ppo或bp)在中子/伽马甄别塑料闪烁体中的质量分数为0.0~30.0wt.%。

5.根据权利要求1所述的一种具有高荧光强度和高硬度的中子/伽马甄别塑料闪烁体,其特征在于:所述次级荧光染料(mdac)在塑料闪烁体中的质量分数为0.1~0.4wt.%。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种具有高荧光强度和高硬度的中子/伽马甄别塑料闪烁体的制备方法,其特征在于制备步骤,如下:称量ppo或bp中的一种、mdac、aibn、dvb、乙烯基甲苯等配制为a溶液;称量mf、甲基丙烯酸甲酯等配制为b溶液;将a和b混合得前驱体溶液。为进一步提高制备闪烁体的品质,需对前驱体溶液进行预处理;所述预处理为在液氮环境下凝固成...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘应都刘乐
申请(专利权)人:湘潭大学
类型:发明
国别省市:

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