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用DIY塑料闪烁体可视化电离辐射

电离辐射 伽马射线
发布:2021-01-13 11:13:41    


 

尽管大多数类型的辐射都是不可见的,除了EM光谱的可见部分之外,我们有很多方法可以使各种类型的辐射可见。这些方法之一称为“闪烁”,可用于使电离辐射可见。最近,[Lukas Springer]演示了如何用基本上是塑料的闪烁体制成:具有硬化剂和其他添加剂的双酚A(E45,“环氧树脂”)树脂。

闪烁体背后的基本工作原理是其对电离辐射的敏感性,以及吸收能量并以光的形式(即发光)重新发射的趋势。这类似于LED的发光,除了在其情况下基本原理是电致发光的原理之外。在塑料闪烁体的情况下,闪烁材料悬浮在固体聚合物基质的底部。

正如[Lukas]所指出的那样,塑料闪烁体对电离辐射的敏感性并不理想,但是它们可以很容易地成型和生产,同时又非常耐用,从而弥补了这一点。在此实验中,他使用常规环氧树脂作为闪烁体基质,使用对三联苯作为主要闪烁体,使用香豆素102作为波长移位器。这三种化合物起着反应链的作用,基质吸收辐射并将其转移至主闪烁体,后者随后将能量作为光发射。

当主闪烁体趋向于在EM光谱的深紫外部分辐射时,波长移位器(即次级闪烁体)会将发射的UV辐射“偏移”到光谱的可见部分。

按照上述配方生产了一批塑料闪烁体后,[Lukas]用伽马射线对其进行了辐照,发现它们的性能比某些已经不那么出色的俄罗斯基于PS的闪烁体差。[Lukas的猜测]是矩阵可能正在吸收初级闪烁体的输出,或者是初级闪烁体与第二闪烁体之间的不匹配。

虽然很难正确,但如果化学方面有些有趣的话,这似乎是一个有趣的爱好。[Lukas](Twitter上的@GigaBecquerel)提供了基本配方以及用于初级和次级闪烁体的许多其他化合物,以及基质化合物。足够入门。

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