Радиофотолюминесцентное стекло

 

Сущность изобретения: радиолюминесцентное стекло для индивидуального повседневного и аварийного дозиметрического контроля гамма- и рентгеновского излучения содержит компоненты в следующих количествах, мас.%: Р2O5 60,6 - 63,1; Na2O 25,7 - 29,3; CaO 2,0 - 4,3; Al2O3 7,0 - 9,1; Ag2O 0,05 - 0,5. 5 табл.

Изобретение относится к составам радиофотолюминесцентных (РФЛ) стекол, используемых для индивидуальной повседневной и аварийной дозиметрии гамма-рентгеновского излучения.

Составы дозиметрических стекол, относящиеся к указанной области применения, представлены в патентах США N 3930873, 4204976, Великобритании N 2001051, Франции N 2397643, Японии N 578055. Недостатком известных составов является их сильная склонность к кристаллизации, что предъявляет особые требования к технологии варки стекла и его выработки. Кроме того, в ряде составов содержится токсичный компонент окись берилия.

Наиболее близким к предложенному составу из числа дозиметрических стекол является стекло, содержащее, мас. P2O5 68,8 78,2; Na2O 4,1 21,6; СаО 0,1 8,8; Al2O3 4,5 14,6; Ag2O 0,05 5,0.

К неудовлетворительным свойствам данного стекла с точки зрения требований повседневного дозиметрического контроля относится большое время созревания радиофотолюминесценции (РФЛ) в области малых концентраций активатора (менее 0,5 мас. Ag2O), при концентрации Ag2O 0,5 мас. время созревания РФЛ составляет 4 ч, при концентрации Ag2O 0,05 мас. 4 сут, тогда как при концентрации Ag2O 1 мас. оно составляет 2 ч. Из приведенных выше дозиметрических характеристик прототипа следует, что для задач индивидуальной повседневной дозиметрии представляет интерес состав прототипа с концентрацией активатора 1 мас.

Задачей изобретения является создание состава радиофотолюминесцентного стекла с низким содержанием активатора (окись серебра) при условии получения дозиметрических характеристик (доводовая, начальная люминесценция необлученного стекла и время созревания радиофотолюминесценции) лучше, чем у прототипа.

Поставленная задача достигается тем, что стекло должно состоять из P2O5, Na2O, CaO, Al2O3 и Ag2O при следующем соотношении компонентов,мас. P22O5 60,6 63,1; Na2О 25,7 29,3; CaO 2,0 4,3; Al2O3 7,0 9,1; активатор Ag2O 0,05 0,5.

Примеры граничных и промежуточных составов предлагаемого стекла и прототипа приведены в табл. 1.

Способ получения стекол является традиционным в технологии стекловарения. Стекла указанных составов варили в электрической печи с силитовыми нагревателями в кварцевых тиглях с перемешиванием стекломассы. Необходимые окислительные условия при варке стекла создавались за счет использования в качестве исходных материалов шихты фосфорной кислоты и азотнокислых солей. Отлитое в виде плиток стекло отжигали в электрическом муфеле при температуре 360 400oC с последующим инерционным охлаждением. Дозиметрические свойства РФЛ стекол определяются как составом стекла, так и концентрацией активатора, поэтому сравнение дозиметрических характеристик стекол должно проводиться при постоянной концентрации активатора для стекол разных составов, либо варьируя концентрацию активатора, необходимо зафиксировать состав.

В табл. 2 приведены составы исследованных стекол заявляемой области (ограниченные N 1 4 и промежуточный 5) и прототипа N 6 при концентрации активатора 0,1 мас. Ag2O.

Дозиметрические свойства стекол этих составов приведены в табл. 3.

Зависимость дозиметрических свойств стекол предлагаемого состава и прототипа при разных концентрациях активатора дана в табл. 4.

Данные табл. 3 и 4 подтверждаются актами лабораторных испытаний. Выход из заявляемой области составов приводит к ухудшению дозиметрических характеристик стекла, а в ряде случаев к невозможности его получения из-за склонности конкретного состава к ликвации или кристаллизации. В табл. 5 приведены конкретные примеры.

В области низких концентраций активатора, в качестве которого используется драгоценный металл серебро, удалось получить РФЛ стекла, в которых существенно улучшен такой дозиметрический параметр стекла как время созревания: для заявляемой области составов в 4 раза сокращено время созревания РФЛ при уменьшении концентрации активатора в 5 раз в сравнении с прототипом. Оптимальной концентраций активатора для прототипа является 1 мас. Ag2O.

Время созревания для него составляет 2 ч.

Таким образом предложенный состав РФЛ стекла позволяет в 2 раза сократить время созревания радиофотолюминесценции (промежуток времени, по прошествии которого чувствительность стекла выходит на стационарные значения и стекло может работать в качестве детектора улучшения) при снижения оптимальной концентрации активатора в 10 раз.

Формула изобретения

Радиофотолюминесцентное стекло для индивидуального повседневного и аварийного дозиметрического контроля гамма- и -рентгеновского излучения, включающее P2O5, Na2O, CaO, Al2O3 и Ag2O, отличающееся тем, что, с целью повышения дозиметрических характеристик в области малых концентраций активатора, оно содержит компоненты в следующих количествах, мас.

P2O5 60,6 63,1 Na2O 25,7 29,3 CaO 2,0 4,3 Al2O3 7,0 9,1 Ag2O 0,05 0,5

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к составам радиофотолюминесцентных стекол, которые могут быть использованы для изготовления детекторов, предназначенных для индивидуальной повседневной и аварийной дозиметрии гамма-рентгеновского излучения

Стекло // 1768537

Изобретение относится к составам теплозащитных светофильтров с упуч шеннЫми теплофизическими свойствами

Изобретение относится к материалам для активных элементов лазеров. Лазерное фосфатное стекло включает P2O5, AlO3, В2О3, SiO2, К2O, Na2O, СаО, SrO, BaO, СеО2 и Nd2O2 при следующем соотношении компонентов: (в мас.%) P2O5 60-66, Al2O3 4-8,5, В2О3 0,2-3, SiO2 0,5-3, К2О 4,5-11,5, Na2O3 0,5-3,5, СаО 0,1-3, SrO 2-17, BaO 0,8-12, CeO2 0,1-1, Na2O3 0,5-5, при этом соотношение количества атомов кислорода и фосфора находится в пределах 3-3,1. Технический результат заключается в обеспечении возможности создания технологичного лазерного фосфатного стекла с повышенной термостойкостью ΔТ>50°C, улучшенной кристаллизационной способностью до 0 степени за 24 часа в интервале температур (400-850)°C и уменьшенным нелинейным показателем преломления n2<1,15·10-13, см2/В2 при сохранении определяющих параметров. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к составам стекол, которые могут быть использованы в оптических системах. Оптическое стекло содержит, мас.%: Р2О5 16,0-17,0; BaF2 15,2-16,0; GeO2 53,0-54,0; Al2O3 13,8-15,0. Технический результат - снижение стоимости при сохранении свойств стекла. 1 табл.
Наверх