[发明专利]一种航空煤油正电子标记方法

说明书

本发明提供了一种航空煤油正电子标记方法，该具体步骤如附图1所示：以乙腈为溶剂，将BTE前体与[K^+/222]¹⁸F混合物在氮气保护下加热反应制成，利用酯溶类化合物与航空煤油相似相溶的原理，通过标记酯溶类化合物BTE前体，将标记¹⁸F的BTE前体与航空煤油混合，实现¹⁸F均匀标记到航空煤油中，且不影响航空煤油的燃烧特性，可应用于无损检测领域。

技术领域

本发明属于显像剂技术领域，具体涉及一种航空煤油正电子标记方法。

背景技术

1932年美国物理学家Carl D.Andeson等人在研究宇宙射线的运动轨迹时，证实了Paul A.Dirac预言的正电子存在，1950年美国科学家David.E.Kurl首先提出了正电子发射断层成像技术概念。利用正电子湮没研究凝聚态物质的缺陷和相变能得到许多有关缺陷种类、尺寸及其分布的详尽信息。正电子湮没技术能进行原位测量，测量过程中还可以改变样品的温度和其他条件，对于无损检测具有重要价值。

在进行发动机离线故障、在线运行状态检测时，并不能直接将核素溶液注入到发动机中，而是将正电子核素均匀地标记到载体溶剂(液态的航空煤油、汽油、柴油等)，当载体溶剂注入到高端装备复杂件时会在其内部伴随着正电子的产生，可以采用正电子发射断层显像技术对其进行无损检测，而这种注入式正电子湮没γ光子3D成像无损检测方法具有穿透力强、成像精度高、可在高温、高压等恶劣环境开展等优势。

正电子在自然状态下不稳定，与电子结合会发生湮没事件，产生γ光子，常规正电子的获取途径有两种：核素β⁺衰变和轫致辐射光子诱发正电子。

核素β⁺衰变产生正电子方法是利用回旋加速器或反应堆生成缺中子的核素，如²²Na，⁶⁴Cu，⁵⁸Co，¹⁸F，例如核素在医疗领域被广泛用来合成超短半衰期正电子显像剂，将核素标记到某些有机物溶液，生成半衰期为几分钟到几小时不等的正电子显像剂，如氟代脱氧葡萄糖、脂肪酸、蛋白质等，这些正电子显像剂可以被特定的人体器官吸收，并呈现出吸收部位的病变情况，根据器官对显像剂的吸收情况达到疾病诊断的目的，因该技术能够确诊早期癌症、肿瘤等疾病，从而被广泛用于医疗行业。

轫致辐射光子诱发正电子湮没方法是利用能量为数十兆电子伏的直线加速器产生高能γ射线，经过准直处理后直接打入材料内部，并与材料内部的原子核产生轫致辐射，再通过电子对效应产生正电子。

由于轫致辐射光子诱发正电子湮没方法成本高昂、辐射危害巨大，核素β⁺衰变方法作为人们常用的正电子获取途径，核素以离子形式存在，要想核素在工业检测时产生正电子，必须要事先将核素均匀标记到载体溶剂中，这样载体溶剂在工业复杂件内腔中发生物理或化学反应时会持续产生正电子。由于航空煤油、液压油等载体溶剂是不与核素¹⁸F溶液互溶的，会出现载体溶剂与核素¹⁸F溶液分层现象，使核素¹⁸F不能均匀分布在载体溶剂中，这会影响γ光子三维成像检测效果，故需要解决核素在油脂类载体溶剂中的标记问题。

目前由回旋加速器产生的显像用正电子核素¹⁸F，¹³N，¹¹C和¹⁵O等，除¹⁸F具有109min的物理半衰期外，其余核素的物理半衰期都非常短，其中¹⁵O仅122s，所以¹⁸F有利于合成标记。氟的化学性质活泼，易将化合物氧化为氟化物。氟与有机化合物发生取代反应后形成有机氟化合物，由于C-F键的键能极高，有机氟化物有良好的表面活性、热稳定性、化学稳定性和抗氧化性。目前最常用的¹⁸F其化学性质类似于H和氢氧根OH，易于标记各种有机化合物，制成发射正电子的放射性物质。

发明内容