Рентгеновский фильту

 

О П И C А Н И Е (11> 432698

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сесе Сееетекмк

Сецмалтссттечеааа

Ресаублтсп (61) Зависимое от авт. свидетельства (51) М. Кл. Н 05g 3/ОО (22) Заявлено 29.09.69 (21) 1363405/1771764/

/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет гасурарстввнный квинтет

Саввта Инннстрва СССР

an девам наабрвтаннй и атнрытнй

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 14.10.74 (53) УДК 539.26(088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Хиславский, Л. А. Вольф, К. Л; Глазомицкий, Б. О. Полищук, Е. Я. Данилова и Ю. К. Кириленко

Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им. C. М. Кирова (71) Заявитель (54) PEHTI EHOÂÑÊÈÉ ФИЛЬТР

Изобретение относится к рентгеновским фильтрам, предназначенным для разделения спектральных линий с близкими длинами волн и применяемыми в бескристальном рентгеноспектральном анализе.

Известен рентгеновский фильтр, состоящий из полистирольной пленки, содержащей примесь серы, и нанесенного на пленку методом вакуумного напыления слоя серы, являющегося фильтрующим компонентом фильтра.

Однако фильтры такого типа могут работать в узком спектральном диапазоне, т. е. могут быть получены из ограниченного числа ф ильтрующих компонентов.

Применение их затруднительно, если требуются фильтры строго заданной толщины и однородности.

Кроме того, такие фильтры имеют малую действующую поверхность, что затрудняет использование в бескристальной рентгеноспектральной аппаратуре счетчиков с большими окнами, а малая механическая прочность обусловливает их ограниченный срок службы.

Целью изобретения является получение фильтра с большой действующей поверхностью и расширение ассортимента фильтрующих компонентов, используемых для изготовления ренгтеновских фильтров.

Для получения рентгеновских фильтров, удовлетворяющих указанным условиям в качестве пленки используют полимерную плен2 ку, наполненную фильтрующим компонентом, содержание которого составляет 50% от веса фильтра.

Такую пленку получают непосредственным

5 формованием из содержащих фильтрующий компонент полимерных суспензий, причем тип полимера зависит от типа фильтрующего компонента.

В качестве суспензий для получения пред1О лагаемых рентгеновских фильтров используют суспензию полистирола, эфиров целлюлозы с повышенной степенью полимеризации (например, для ацетобутиратцеллюлозы не менее 600 против обычно применяемой 180—

15 250), поливинилового спирта со степенью полимеризации не менее 2000 (против обычно применяемой 1250 — 1500), полиакрилонитрила со степенью полимеризации не менее 1800 (против обычно применяемой 1000) и т. д.

20 В качестве фильтрующего компонента для получения рентгеновских фильтров используют магний, кремний, фосфор, серу, хлор, калий, кальций, титан, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк и др. в количест25 . ве 50% (обычно в количестве 50 — 80%) от веса фильтра.

Для получения седиментационно устойчивых в момент формования пленок концентрированных полимерных суспензий необходима

30 высокая дисперсность вводимого в раствор полимера фильтрующего компонента. Дис432698 причем

15

25

35

55 персность фильтрующнх компонентов достигается ступенчатым измельчением их в шаровой мельнице, агатовой ступке или коллоидной мельнице с последующим разделением на фракции и термостатированием при 50 С в течение 3 час, При использовании ультразвуковых диспергаторов диспергирование можно проводить непосредственно в формовочном растворе полимера. Важной характеристикой полимерных суспензий, определяющей их способность перерабатываться, является эффективная вязкость. Лишь при оптимальной эффективной вязкости удается избежать кинетической несовместимости, наблюдаемой прн высоком наполнении фнльтрующим компонентом раствора полимера.

Тщательный подбор полимера в зависимости от элемента фильтра, высокое наполнение тонко диспергированным фнльтрующим компонентом, обеспечение оптимальной вязкости полимерной суспензии, добавление в ряде случаев поверхностно-активных веществ и пластификаторов, интенсивное перемешивание до получения однородной полимерной суспензин — все это в целом обеспечивает получение рентгеновских фильтров заданного качества.

Для исключения механических повреждений при отделении фильтров-пленок от контактирующих с ними при формовании поверхностей, последние изготовляют нз материалов, обладающих малой адгезней (полированное стекло, фторопласт-4) и т. д.

Толщина предлагаемых фильтров составляет 5 — 200 мк. Их действующая поверхность

25 — 900 см (действующая поверхность известных фильтров — менее 20 см ).

При выходе из строя (механические повреждения и т. д.), использованные фильтрыпленки, как и фильтры-пленки, не отвечающие нужному качеству, могут быть вновь переведены в раствор н повторно изготовлены.

Основными параметрами, характеризующими рентгеновский фильтр, являются пропусканне выделяемого излучения Ть определяющее светосилу фильтра, и коэффициент фильтрации А — отношение пропускания выделяемого излучения к пропуск анию поглощаемого

А = Т,)Т .

Т> определяется толщиной фильтра 1 и его линейным коэффициентом поглощения для выделяемого излучения р... т. е. Т,=е ""

Коэффициент фильтрации А определяют также по формуле

А= TI ". где К для фильтра по изобретению определяют по формуле

4 с — содержание фильтрующего элемента, Р— — отношение массовых коэффиPi циентов поглощения полимера и фильтрующего компонента для выделяемого излучения с длиной волны А,, Х вЂ” длина волны поглощаемого излучения, S — скачок поглощения для фильтрующего компонента.

Пример i. Готовят 17%-ный раствор полистирола в смеси растворителей метиленхлорид — этанол в объемном соотношении 9: l.

Каждый растворитель предварительно освобождают от следов влаги (сушкой над хлористым кальцием с последующей фракционной перегонкой). После перемешивания турбинной мешалкой со скоростью 800 — 1000 об/мин в течение 20 мин добавляют тщательно диспергированный (до 200 меш) кристаллический кремний в количестве 70% от веса фильтрапленки.

Суспензию оставляют набухать в течение

7 час, после чего добавляют пластификатор (диэтаноламин) в количестве 1% и 40 мин снова перемешивают. Полученную концентрированную суспензию с эффективной вязкостью 50 — 55 сек быстро выливают в резервуар щелевой фильеры и фильтр-пленку формуют путем равномерного перемещения фильеры по нивелированной поверхности.

Толщину фильтра рассчитывают заранее (толщина задается регулировкой зазора щели). Сушку кремниевого фильтра осуществляют в свободном состоянии при комнатной температуре.

Аналогичным образом получают фильтры из магния (80%), фосфора (70%), серы (70%) и титана (70%)

Пример 2. В раствор полимера, приготовленный по примеру 1, вводят гидрат окиси калия или окись кальция (содержание фильтрующего элемента составляет 50% от веса фильтра пленки). При этом в концентрированные суспензии добавляют поверхностноактивные вещества (смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов с добавкой силиконов). Сушку фильтров-пленок осуществляют под вакуумом.

Пример 3. В 13%-ный раствор триацетатцеллюлозы, приготовленный по примеру 1, вводят тонко диспергнрованный никель в соотношении 1: 3 (триацетатцеллюлоза: никель). Из концентрированной суспензии с эффективной вязкостью 30 — 35 сек формуют никелевый фильтр. Скорость формования не ниже 0,05 м/сек. Аналогичным образом получают фильтры из хрома, меди, титана, окиси марганца, окиси кобальта и двуокиси железа.

В трех последних случаях фильтрующнй элемент вводят в отношении к триацетатцеллюлозе как 4: l.

4S2698

Характеристика рентгеновских фильтров на основе наполненных фнльтрующнм компонентом полимерных пленок

Выделяемое излучение К, и его длина о волны, А

Содержание фильтрующего компонента от веса фильтра, оу

Поглощаемое излучение К и его длина о волны, А

Пропускание выделяемого излучения Ть оу

Коэффициент фильтрации, А

Элементы фильтров

Полимер

Mg 9,88

Sl 7,12

P 6,15

$ 5,37

Cl 4,73

Магний

Кремний

Фосфор

Сера

Хлор

Al 8,33

Р 6,15

$ 5,37

С! 4,73

К 3,74

66

14

Калий (КОН)

Кальций (СаО)

Титан

Хром

Марганец

Железо (Ре,Оз)

Кобальт (СоО)

Никель

Са 3.36

Sc 3.03

Cr 2,29

Fe 1,94

К 3,74

Са 3,36

Ч 2,50

Мп 2,10

Ре 1,94

Со 1,79

И 1,66

Си 1,54

Со 1,79

Nt 1,65

Си 1,54

Zn 1,43

35.

32

34

99

Триацетат целлюлозы

Медь (СнО) Za 1,43

Оа 1,34

Предмет изобретения

Составитель Н. Просторова

Редактор Л. Емельянова 7елред Л, Акимова Корректор О. Тюрина

Заказ Ag 4 Изд. И Тираж В

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иа6. ° 4

Предприятие сПатеит, Москва, Г-59, Бережковская иа6., 24

Hpимер 4. В 9е -ный раствор ацетобутиратцеллюлозы пленочной (дважды переосажденной из ацетонового раствора вдистил. лнрованную воду), приготовленный по примеру 1, вводят тонко диспергированный ванадий в соотношении 1: 3 .(ацетобутиратцеллюлоза †ванад). В течение суток из смеси удаляют воздух при комнатной температуре.

Из концентрированной суспензии с эффективной вязкостью 18 — 23 сек формуют вынадиевую фильтр-пленку. Аналогичным образом получают фильтр с использованием в качестве фильтрующего элемента цинка.

Пример 5. 57в-ный раствор хлорированного поливинилхлорида. в диметилформамиде нагревают при 40 С до полного растворения.

Пол истирол

Э

Ф . Хлорирова нный полнвинилклорид

Полистирол

Э

Триацетат цеалюлозы

Рентгеновский фильтр на основе полимерной пленки, отличающийся тем, что, с целью получения фильтра с большой действующей поверхностью и расширения ассортимента фильтрующих компонентов, используе6

При эффективной вязкости 23 — 26 сек формуют хлорную (содержание хлора 67%) фильтр-пленку, которую затем сушат в термостате при 50 С.

5 Пример 6. Сополимер акрилонитрила и метилолметакриламида (93: 7) растворяют в диметилформамиде при 20 — 25 С и добавляют тонкодисперсную двуокись галлия или двуокись германия в соотношении полимер:

10: фильтрующий компонент 1: 4. В полученную суспензию добавляют поверхностно-активное вещество и формуют фильтр-пленку из галлия или германия.

15 В таблице приведены свойства предлагаемых по изобретению рентгеновских фильтров. мых для изготовления рентгеновских фильтров, в качестве полимерной пленки в нем использована полимерная. пленка, наполненная

20 фильтрующим компонентом, причем содержание фильтрующего компонента составляет по крайней мере 50О от веса фильтра.

Рентгеновский фильту Рентгеновский фильту Рентгеновский фильту 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам формирования спектра рентгеновского излучения при размещении фильтра рентгеновского излучения между источником излучения и детекторной системой

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и может быть использовано на высокопоточных источниках нейтронов на базе ускорителя , мезонной фабрики или ядер кого реактора

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к рентгеновским фильтрам в коллиматоре для регулирования энергии пучка рентгеновских лучей в компьютерных томографических системах
Наверх