Неорганические люминофоры - Казгикин О.Н.
Скачать (прямая ссылка):
PSP5 18,5 5 28,6 27,0 24,2 14,6 7,6 21 4,3
PSP20 74 20 92.5 87,5 81,1 47,8 24,5
Данные работы [12] показывают, что использование светящихся красок с г4'Рт совершенно безопасно для здоровья человека.
Изотоп 14С в связи с большим периодом полураспада применяют для изготовления источников излучения со стабильной яркостью — так называемых эталонов яркости, необходимых для ряда светотехнических измерений. В СССР выпускают эталоны яркости зеленого, синего и оранжевого цветов с яркостью свечения от 0,005 до 0,01 кд-м-2. Уменьшение яркости свечения источника за 3 года не превышает 10%. В настоящее время разработаны эталоны яркости с излучением в области от ультрафиолетового излучения до красного со стабильной величиной интенсивности (105—1011 квант/с) в широком интервале температур. Подробные данные приведены в обзоре [13].
VIII.3. ЛЮМИНОФОРЫ ДЛЯ ДОЗИМЕТРИИ ЯДЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
В связи с расширением применения атомной энергии в технике большое значение имеет использование люминофоров для целей обнаружения и регистрации a-, ?-, 7- и нейтронных излучений. Люминофоры, применяемые для дозиметрии, должны обладать следующими свойствами:
наибольшей конверсионной эффективностью (отношение энергии, излучаемой в виде сцинтилляций, к поглощенной энергии)',
спектральным составом излучения, соответствующим области максимальной чувствительности фотокатода сцинтилляционного счетчика;
малой длительностью сцинтилляций, что необходимо для обеспечения высокой разрешающей способности счетчика.
Кроме того, люминофоры, применяемые для регистрации излучений с большой проникающей способностью (рентгеновское и 7-излучение), должны быть прозрачными для собственного излучения и, желательно, содержать элементы с большим атомным номером.
Для регистрации а- и ?-частиц (последних — лишь частично) применяют цинксульфидные люминофоры, активированные Ag или Си. Конверсионная эффективность их достигает 28%, длительность сцинтилляций у ZnS-Ag равна 10~5 с. Люминофоры используют в виде тонких слоев порошка (5—10мг/см2).
7-Излучение регистрируют монокристаллическими щелочногалогенидными люминофорами, активированными Т1, например Nal-Tl или KI-T1. Максимум на кривой спектрального распределения этих люминофоров лежит при 410 нм, длительность послесвечения составляет 0,25-10~ 6 с. Конверсионная эффективность кристаллов Nal-Tl может достигать 8%. Недостаток указанных люмино-
165
форов — большая гигроскопичность, что вызывает необходимость применения герметичной аппаратуры. В дозиметрии у-излучений применяются кристаллы некоторых органических люминофоров, например, антрацена, стильбена и др.
Для дозиметрии медленных нейтронов пригодна ядерная реакция 'оВ (па) 71л, которая приводит к образованию частиц, регистрируемых по сцинтилляциям на экране из люминофора ХпБ ¦ Ад. На практике для этой цели обычно применяют специальный люминофор, в основу которого введено некоторое количество бора [14]. Последний (в виде борной кислоты) вводят в шихту при синтезе люминофора. Такой люминофор выпускается под маркой Т-1. Еще лучше, если в люминофор введена борная кислота, обогащенная изотопом 1оВ, у которого поперечное сечение захвата тепловых нейтронов равно 3999 • 10~24 см2 (по сравнению с 750-10"24 см2 для естественной смеси изотопов).
Медленные нейтроны регистрируют монокристаллами галогенидов лития, активированными Т1 и другими элементами. В этом случае при действии нейтронов идет ядерная реакция 61л(/гсс)3Н. Поперечное сечение захвата нейтронов у вы равно 900.10"24 см2.
Применяют люминофоры 1Л1-Т1, ЫРТ1, ЫЬЕи [15] и др. Длительность сцинтилляций у 1Л1-Т1 равна 1-10"в с. Для регистрации быстрых нейтронов находят применение порошки люминофора ZnS•Ag, запрессованные в прозрачные пластмассы. При этом источником возбуждения люминофора являются протоны, выделяющиеся из содержащих водород органических соединений под действием нейтронов (так называемые протоны отдачи).
Для целей индивидуальной дозиметрии большое значение имеет использование явления термолюминесценции некоторых люминофоров, способных запасать энергию, поглощенную цод действием рентгеновского, у- или 6-излуче-ния. При нагревании до 200—300° запасенная энергия высвечивается в форме видимого излучения. Для этой цели пригодны многие люминофоры, например СаР2-Мп [16], Са304-Мп [17], Са304-3т [18], а также люминесцирующие алюмофосфатные стекла, активированные Мп [19].
ЛИТЕРАТУРА
I. Балъхауаен Д. Мирное применение атомной энергий. Т. 15. М., Изд. АН СССР, 1956. 365 с. — 2. Wilson Е., Hughes J. «Engineering», 1950, v. 187, р. 497—499. — 3. Марковский Л. Я., Курюкин А. Е., Прокофьева Г. П. и др. В кн.: Тезисы докладов XIV совещания по люминесценции. М., «Наука», 1965, с. 75. — 4. Schweizer W. Uhr, 1962, Bd. 16, № 13, S. 20—22. — 5. Wahl R. Ibid., № 1, S. 20. — 6. Chem. Nevjs, 1961, v. 39, № 1, p. 56. — 7. Вильсон E. РЖХим, 1961, 8K138. — 8. Chem. Abs., 1963, v. 58, p. 9750. — 9. Fujimure R., A ton Y. Chem. Zbl., 1963, Bd. 134, S. 19484. — 10. Deleo F., Shapiro E. РЖХим, 1963, 20 л. 117.
II. Heusinger H., Rau H. Kerntechnik, 1961, Bd. 3, S. 67. — 12. Veit V., Ibid., 1963, Bd. 5, S. 221. — 13. Михалъченко Г. А. Приборы и техника эксп., 1965, № 1. с. 157. — 14. Голиков В. В. Там же, 1963, № 2. с. 59—64. — 15. Карпов И. К., Михалъченко Г. А. Ж. прикл. спектр., 1966, № 3, с. 178— 181. — 16. Grinter R. J. Electrochem. Soc, 1957, v. 104, № 6, р. 365—369. — 17. Носенко Б. М., Ревзин Л. С., Ясколко В. Л. ЖТФ, 1956, т. 26, № 9, с. 2046—2048. — 18. Peter Н. Atomkemenergic, 1960, Bd. 5, S. 453—457. — 19. Бочвар И. А., Васильева A.A., Кеирим-Маркус И. Б. «Атомная энергия», 1963, т. 15, с. 48-52.
