[发明专利]一种塑料闪烁体薄片、制备方法及其制备装置

说明书

本发明提供一种塑料闪烁体薄片，该塑料闪烁体薄片由基体材料、发光剂和移波剂组成，该制备方法包括以下步骤S1制备装置组装和清洗，S2制备装置测试，S3净化制备装置，S4闪烁体溶液制备，S5闪烁体溶液反应准备，S6闪烁体溶液聚合反应和S7闪烁体薄片去应力；该制备装置包括可拆卸的反应釜，该反应釜包括边框、下盖板和上盖板，内设置有成模板，成模板之间设置有成型腔用于成型塑料闪烁体薄片。该制备方法使用聚合工艺，根据需要制备成大尺寸的塑料闪烁体薄片，厚度相对偏差小，对塑料闪烁体基体、发光剂和移波剂充分均匀混合和反应，保证塑料闪烁体薄片在不同位置对射线的高探测效率和一致性。

技术领域

本发明涉及核辐射探测材料制备技术领域，特别涉及一种塑料闪烁体薄片、该薄片的制备方法及其制备装置。

背景技术

在核探测技术中，塑料闪烁体是闪烁体中的重要一员，在测量带电粒子、中子等射线粒子方面具有重要地位。塑料闪烁体通常由塑料基质、第一发光物质和第二发光物质构成，当粒子或射线入射到塑料闪烁体中，被塑料基质吸收后，所产生的电子和空穴对将激发第一发光物质，并产生发光，但该发光波长位于紫外区易于被塑料基质吸收无法出射，因此常采用第二发光物质，又称为移波剂，将第一发光物质发射的紫外光转化成可见光，从而易于从基质中出射。

塑料闪烁体由于对α、β与γ射线均具有较高的探测效率，且具有优良的可塑性，常被设计成各种特殊的几何形状用于制作α、β与γ射线的辐射探测器。对于大面积的特殊几何形状的被测对象，需要加工与之相对应的大面积塑料闪烁体。但是大面积塑料闪烁体的厚度仅为0.5～1mm，不易加工，而且其刚性极低、易划易碎。

现阶段塑料闪烁体薄片的主流制备工艺是挤出工艺。该工艺的原料经高温熔化至熔融状态，后用挤出机通过固定磨具挤出成塑料闪烁体薄片。但是尺寸偏小和厚度均匀性较差；挤出工艺生产的塑料闪烁体薄片由于模具尺寸的限制，挤出的塑料闪烁体薄片尺寸较小。探测效率一致性较差；由于发光剂以及移波剂的掺加量较小，难以与苯乙烯颗粒充分均匀混合，因此挤出的塑料闪烁体薄片上不同位置对放射性射线的探测效率一致性较差。因此，本发明提供一种塑料闪烁体薄片、塑料闪烁体薄片的制备方法，以及该制备方法的制备装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种塑料闪烁体薄片，可以根据需要制备成大尺寸的塑料闪烁体薄片，厚度相对偏差小于3％，尺寸达到1000×500mm²；该制备方法使用聚合工艺，对塑料闪烁体基体、发光剂和移波剂充分均匀混合和反应，保证塑料闪烁体薄片在不同位置对射线的高探测效率和一致性。

为了实现上述目的，本发明提供一种塑料闪烁体薄片，所述塑料闪烁体薄片由基体材料、发光剂和移波剂组成，所述发光剂为3％～7％(重量百分比含量)，所述移波剂为0.3％～0.8％(重量百分比含量)。

所述基体材料由塑料基单体聚合而成，所述塑料基单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯中的一种单体或者单体混合物；

所述发光剂选自对三联苯、2,5-二苯基恶唑、2-(4'-叔丁苯基)-5-(4'-联苯基)-1,3,4-恶二唑、2-(4-联苯基)-5-苯基恶二唑中的一种或者混合物；

所述移波剂选自1,4-双(5-苯基噁唑)苯POPOP、1,4-双(5-苯基-2-恶唑基)苯、1,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯、1,4-二(4-甲基苯乙烯)苯、9,10-二苯基蒽中的一种或者混合物。

进一步的，所述塑料基单体的所述单体用纯度为99.5％以上的单体原料经过分馏而得的纯净新单体。