Патент ссср 372825

 

О П И С А Н И Е 372825

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Заявлено дЗХ11968 (№ 1244927/2i3-26) М. Кл. С 09k 1/22

Приоритет 29.VI.1967, № 42231/67, 90/68, 91/68, 92/68, Япония

Опубликовано 01Л111973. Бюллетень № 13

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621,3.032Л5:

:546.41 (088.8) Дата опубликования описания 8Х1.1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Наохиро Нада, Тадаоки Ямасита (Япония) Иностранная фирма

«Мацушита Электрик Индастриал Ко, Лтд.» (Япония) Заявитель

ЛЮМИНОФОР ДЛЯ ТЕРМОЛЮМИНИСЦЕНТНОГО

ДОЗИМЕТРА НА ОСНОВЕ СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ

Изобретение относится к области получения люминофоров для термолюмин исцентных дозиметров излучения на основе сульфата кальция.

Известен люминофор для термолюминисцентных дозиметр ов излучения на основе сульфата кальция, активированного марганцем.

Недостатком известного люминофора является неудовлетворительное сохранение поглощенной энерпии, так как максимум высвечивания имеет место лишь при температуре

100 С.

Предложенный люминофор отличается от известного тем, что в качестве активатора применяют редкоземельные элементы, например диспрозий, тулий, тербий, празеодим, что позволяет получать люминофор с высокой чувствительностью к излучению, пр|игодный для измерения малых доз, и хорошо сохраняющий поглощенную энергию (максимум высвечивания при температуре 210 С).

В предложенном люминофоре предусматривается применение редкоземельных элементов в количестве 0,005 — 0,2 моль %, преимущественно в количестве 0,03.

Пример 1. Люминофор для дозиметра излучения готовят следующим образом. Очищенн ый сулыфат кальция (Са$04 2НзО) и активатор — редкоземельный элемент, например диспрозий, тулий, самарий или празеодим — растворяют в горячей очищенной концентрированной серной кислоте.

Причем сульфата кальция берут 0,1 моль и

5 ДузОз 0,0002 моль. Введенная в серную кислоту смесь исходных веществ выдерживается в течение 5 час при температуре 300 С до полного растворения. Полученный раствор выдерживают при температуре 210 С в течение

10 приблизительно 50 час, после этого температуру поднимают до 320 С и при этой температуре раствор выдерживают приблизительно

120 час. Через несколько часов после подъема температуры до 320 С начинают выпадать мел15 кие кристаллы. С течением времени коцентрированная серная кислота испаряется и одновременно мелкие кристаллы растут, превращаясь в крупные. Эти кристаллы являюгся безводными кристаллами Ca$04, содержащи20 ми 0,03 мол. % растворенного диспрозия. Контейнер для горячей концентрированной серпой кислоты изготавливают из высокочисгой платины. Может быть использован контейнер из высокочистого золота, но в этом случае

25 чувствительность продукта в какой-то степени уменьшается.

Пример 2. Приведенный выше пример 1 повторяется полностью, за исключением того, что ДузОз заменяется Tm O . Получают акти30 вированный тулием сульфат кальция при тех

372825

Составитель И. Городецкая

Техред 3. Тараненко Корректор Е. Михеева

Редактор Ю. Хацинская

Заказ 1660710 Изд. № 368 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 475

Типография, и р. Са пу иова, 2 же самых условиях, что и в примере 1, так как химические свойства этих редкоземельных элементов в основном те же. Полученный таким образом продукт имеет те же характеристик и, что и сульфат кальция, активированный диспрозием, за исключением спектра термолюминисценции.

Если используются другие редкоземельные элементы, то получаются .результаты, аналогичные описанным выше. Так как химические свойства редкоземельных элементов схожи, то приведенные пр имеры могут быть использованы для получения сульфата кальция, активированного другими редкоземельными элементами.

Если концентрация Ду и отличается от этой величины, чувствительность не очень сильно уменьшится пока молярная концентрация не выйдет за пределы д|иапазона 0,005 — 0,5в/в.

При нагревании люминофора со скоростью нарастания температуры 30 С/л ин максимум высвечивания для Са$04 Ду имеет место при

210 С.

Так как максимум находится при высокой температуре 210 С, а другие максимумы при более низких температурах почти не присутствуют, то люминофор отличается хорошим сохранением поглощенной энергии излучения.

Предложенный люминофор может быть регенерирован путем нагревания до температуры 400 †7 С, причем его характеристика при этом не меняется, следовательно люминофор может быть повторно использован.

Люминофор на основе сульфата кальция, активированного тулием, отличается наивыс5 шей чувствительностью, когда малярная концентрация Tm в кристаллах CaSO< равна

-0,03 /о. В этом случае можно производить измерения доз до величины 100 мк. Вообще же моля рная концентрация Tm может нахо10 диться в интервале 0,005 — 0,5 /о, чувствительность люминофора прои этом меняется незначительно.

Следует отметить, что Ca$04 имеет максимум высвечивания при 215 С и отличается до15 статочным сохранением поглощенной энергии излучения. Подобно Ca$04 он пригоден для повторного использования.

Предмет изобретения

1. Люминофор для термолюминисцентного дозиметра на основе сульфата кальция, отличающийся тем, что, с целью повышения способности сохранять поглощенную энергию из25 лучения, в качестве активатора применяют редкоземельные элементы, например диспрозий, тулий, тербий, празеодим.

2. Люминофор по п. 1, отличающийся тем, что диспрозий, тулий, тербий и празеодим

30 применяют в количестве 0,005 — 0,2 мол., преимущественно 0,03.