[发明专利]一种有机闪烁晶体的封装方法

说明书

本发明公开了一种有机闪烁晶体的封装方法，该封装方法包括硅橡胶浇注、有机闪烁晶体放置、真空排气成型、室温辐射固化。本发明的有机闪烁晶体的封装方法可以省去有机闪烁晶体的加工步骤，减少因加工带来的有机闪烁晶体体积的减少和荧光强度的降低，浇注的硅橡胶不仅可以实现有机闪烁晶体的固定，还能增强有机闪烁晶体的抗震能力。

技术领域

本发明属于辐射防护与探测领域，具体涉及一种有机闪烁晶体的封装方法。

背景技术

有机闪烁晶体具有优异的光电性质，较快的发光衰减和较高的发光效率使其对中子、γ射线的探测效率更高。而且有些有机闪烁晶体具有优良的中子/γ射线脉冲形状分辨能力，在中子的探测中有良好的应用前景。然而有机闪烁晶体的生长条件都比较苛刻，要生长出大体积高质量的完美晶体比较困难，仍是该领域的一个研究难点。

溶液法是有机闪烁晶体生长的常用方法，溶液法是首先将晶体的组成元素（溶质）溶解在另一溶液（溶剂）中，然后通过改变温度、蒸汽压等状态参数，获得饱和溶液，最后使溶质从溶液中析出而形成晶体的方法。溶液法生长的有机闪烁晶体往往尺寸较小而且具有不规则的形状，目前，进行辐射探测往往需要将有机闪烁晶体密封在圆柱形的包装壳内，有机闪烁晶体需要加工成圆柱形。由于有机分子间的相互作用力较弱，有机闪烁晶体易碎，加工难度大，加工的成品率低，而且加工过程中会把不规则的棱角都切割掉，使晶体的有效体积大大降低，荧光强度明显下降，探测效率也会随之降低。

当前，亟需发展一种适于辐射探测使用的新型的有机闪烁晶体的封装方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有机闪烁晶体的封装方法。

本发明的有机闪烁晶体的封装方法包括以下步骤：

a. 硅橡胶浇注

将内壁附有反射层的包装壳平稳放置，向包装壳内浇注硅橡胶生胶，硅橡胶生胶的体积略大于包装壳的容积与有机闪烁晶体的体积差；

b. 有机闪烁晶体放置

将有机闪烁晶体放置在包装壳内硅橡胶生胶中；

c.真空排气成型

对包装壳内的硅橡胶生胶抽真空至完全排除气泡；将包装壳平移至真空干燥箱内，关闭真空干燥箱并在60℃以下抽真空，确认有机闪烁晶体下陷并平稳镶嵌于硅橡胶生胶内；包装壳的上表面覆盖保护膜，继续抽真空至完全排除气泡；取出包装壳，去除溢出在包装壳外壁上的硅橡胶生胶；

d. 室温辐射固化

将包装壳进行整体塑封，同时确保包装壳底面平稳，将包装壳置于伽马辐射场内，在室温下辐照直至包装壳内的硅橡胶完全固化，然后，将包装壳从伽马辐射场内取出，拆除包装壳的塑封。

所述的硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶生胶或甲基乙烯基苯基硅橡胶。

所述的包装壳为圆筒形，一端为封闭端，一端为开口端。

所述的包装壳内壁覆盖有反射层，反射层表面光滑；所述的反射层的材料为聚四氟乙烯、二氧化钛、氧化镁或三氧化二铝中的一种。

所述的有机闪烁晶体为通过溶液法生长的单晶体，有机闪烁晶体的表面平整光滑，表面积较大且闪烁性能较好的一面朝上放置在包装壳内。

所述的保护膜为透明的光学薄膜，光学薄膜的大小与包装壳的开口端大小相同，光学薄膜的材料为光学玻璃或无色透明塑料。

本发明的有机闪烁晶体的封装方法中的硅橡胶生胶在室温辐射固化过程中不添加催化剂，避免了催化剂中含有的金属元素与射线产生次级反应；本发明的有机闪烁晶体的封装方法中选取的光学薄膜对晶体发射波长附近的光透光性能好，而且具有一定的硬度和防划性，保护硅橡胶不会粘接灰尘，不被划伤和损坏。