Způsob výroby optických a nebo scintilačních prvků

Číslo patentu: 217276

Dátum: 15.07.1984

Autori: Fojtík Ladislav, Richter Otakar, Vašek Tibor

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Způsob výroby optických a/ nebo scintilačních prvků plastickou deformací krystalů, zejména alkalických halogenidů, například chloridu sodného nebo jodidu sodného, případně dotovaného thaliem, vyznačující se tím, že výchozí krystalický materiál ve formě tělesa nebo více těles libovolného geometrického tvaru nebo dílků o minimálních rozměrech 1 mm3, průhledných, s nezakaleným povrchem, se lisuje za teploty v rozmezí od 10 °C do 250 °C pod bodem tání krystalického materiálu, buď mezi dvěma, separátorem opatřenými, rovinnými nebo tvarovanými deskami nebo čelistmi, určujícími po dokončení lisování alespoň jeden rozměr konečného výrobku optického a/ nebo scintilačního prvku, a/ nebo v prostoru zápustky nebo formy působení pístu nebo desky, opatřenými separátorem, určujícím všechny požadované rozměry konečného optického a/ nebo scintilačního prvku, s použitím tlaku, kterým se dosáhne konečného tvaru optického a/ nebo scintilačního prvku v rozmezí od 3 do 3 600 sekund.

Text

Pozerať všetko

.°rr POPIS VYNÁLE zu 217 275( ) Způsob výroby optickych a nebo acintilacních prvkůVynálaz se týká způsobu výroby optických a nebo sointilačních prvků plaatickouSointilační počítač se stal běžným detektorem pro detekci různých typů raďioaktivního zářční a na aointilační prvky 2 anorganiokých materialů jsou neustále kladeny stálevětší a větší požadavky, zejména co do velikosti a mechanických vlastností.Některé průmyslové požadavky vyžadují, aby použitý kryatal překračovat 30 cm alespoňv jadnom rozměru. Velkoplošně aointilační doťaktory jsou podle součaanáho stavu techniky vyráběny z výohozíno monokrystalu v podobě ingotu získaného pěstováním z taveniny.ý těchto případech je zapotřebí ingotu o doatatečném průměru, ktorý ae pak rozřeže na desky požadované tloušřky. Jsou-li požadované rozměry sointilátoru větší, než lze ziskat z vypěstovaných ingotů, je možno vytvořit složenýěscintilátor ą menších bloků uloženýchZ americké patentové literatury jsou známy pokusy vyrobit optický prvek z páškováhn fluoridu vápenatého lispvánim za studena, nebo vyrobenívacintilačního pvku lioamaaého za tepla z polykrystaliokšho agregátu, jako je například jemně rozdělený prášok iontově soli, které však nebyly úspěšně. V současné době je stále ještě obtížné vyrábět optické a nebo sointilační prvky velkýchvrozměrů a í v případě úspěchu mají vyrobené prvkySkládané scintilátory mají znašnv 3 niženou scintilační charakteristiku v důsledku složená struktury) At je věnována sebevětší pozornost leštění plošek skládaných pldtků před jejich elepováním do složeného výsledného produktu, není znám žádný prostředek, který by dovolil odstranění nežádoucích účinků fázového rozhrani. Nevýhodou je i to, že makrokrystalický ecintilační prvek, at už je tvořen monokrystslem, rozříznutým plátkem ingotu nebo polykrystalickě tyče tažené pěstováním z taveniny, nebo mozaikou těchto rozříznutých plátků, má tendenci praskat účinkom tepelných neho~mecnanických rázů podle ploch dokonalé štěpnosti.Z franoouzské literatury je znám také způsob výroby scintilačních detektorů získaných protláčováním makrokryetalu nelogenidů alkalických kovů protlačovací zápustkou při teplotách vyšších než 300 °G Nevýhodou tohoto způeobu je možné znečištěni otěrem materiálu tvořícím protlačcvecí nástroje. Postup je kromě toho vhodný spíše pro scintilátory tvaru protáhlýchhranolů a tyčí, pro výrobu velkoplošného scintilátoru by bylo třeba aplikovat extrémněJe znám 1 způsob výroby optických prvků, vyznaúující se tím, že monokrystalický materiál alkalických halogenidů vykultivovaných kelimkovou metodou Czochralského a Bridgmana je jednou nebo dvojitě dopován Rbcl a pro docilení vyšší pevnosti je kován za tepla při teplotě kolem 320 °C a tlaku 0,35 až 0,5 Mľa. Tento tlak je doetatečný pro tlaken vyvolanou rekrystalizaci.Před těmito nákladnými a praonými způeoby výroby optických a nebo scintílačnich prvků,vyžadujících poměrně značně komplikovaná a početné pracovní postupy, má řadu výhod způsob výroby optických nebo ecintilačnícn prvků podle vynálezu. Podstatou vynálezu je, že výchozí krystalický materiál ve formě tělesa nebo více těles libovolného geometrického tvaru nebo dilků o minimálních rozměrech l mm 3, průhledných, s nezakaleným povrchem, se llouje za teploty v rozmezí od l 0 °C do 250 °C pod bodem tání kryctalického materiálu, bud mezi dvěma,eeperátorem opatřenými, rovinnými nebo tvarovanými deskami nebo čelistmi, určujícími po do- Vkončení lisování alespoň jeden rozměr konečného výrobku optického nebo scintilačního prvku,.a/ nebo v prostoru zápustky nebo formy působemim pistu nebo desky, opatřenými eeparátorem, lurčujícim všechny požadovaná rozměry konečného optického a/ nebo scintilačního prvku, 3 pou žitím tlaku, kterým se dosáhns konečného tvaru optického a/ nebo scintilečniho prvku vZpůsob výroby optických a/ nebo scintilačních prvků podle vynálezu má proti řadě známých způsobů výroby těchto prvků velkou výhodu v tom, že u velkoplošných kryetalů se vyžaduje pro řadu aplikaci rozměrová citlivost po ploše, tak zvaná rediální citlivoet.Tato vlastnost sepu běžně vyráběných kryätalů dooiluje jen velmi obtižně vlivem fyzikálních procesů při výrobě zpravidla nestává nerovnoměrné rozděleni nečistot. Uvedené požadavky podstatné lépe splňují ecintileční prvky vyrobené podle předmětu vynálezu, kde během lisování dochází k homogenizaci eeintilačního materiálu a tím se docílí mnohem lepší homogenita plošné citlivosti.Preferovené tvary scintilačnich prvků jsou desky, tyče 3 podobně, u optických krystalůà pak často tvary komplikovaných průňezů, polokoule, střecheny, domy, jednoduché a eférické, to je nekulové čočky a podobně.Vzhledem k tomu, že uvažovaný materiál, jako napříklaâ chloríd sodný, jodid sodný,případně dotovaný thaliem, at pro výrobu optických, tak i ecintilačníoh prvků při teplotách od 10 °C do 250 °C pod bodom tání použitého kryetaiického materiálu, vykazuje nízkou plaetioitu, je nutno docílit souhrn tlaku a času. V případě uplatnování nižších tlaků se vyžaduje delší doba lisování, řádově několik minut až hodin V případě použití vysokého tlaku se lieovací doba zkracuje, je ovšem zapotřebí mít k dispozici vhodné zařízení pro docilování vysokých tlaků. Volba optimálního tlaku a času je proto kompromisem mezi únoenou dobou liaování a zařízením schopným vyvinout velmi vysoké tlaky. Volba vhodného tlaku a lisoveoí doby rovněž závisí na tvaru použité zápuetky neho formya tvaru výĺisku a musí být stanovena pro každý konkrétní případ.Čištění povrchu krystalického materiálu se provádí například propláchnutím nebo krátkodobým ponořeníu do acetonu, případně do benzenu. Tím se dooílí potřebný průhledný a nozkalený povrch výchozího krystalického materiálu. Tuto úpravu je nejlépe provádět v euohšm boxu a až v době lieovění Odebírat z boxu tak, aby kryetalibký meteriái nepřicházeldoVzhledem k tomu, že během lisování dochází k přilepování výlilků k rovinným nebo tvarovaným deskám nebo čelistím, případně k čelu zápustky nebo formy, piatu nebo dosky, jetřeba používat vhodného separátoru pro snadnější oddělování výrobku po vylisování. Jakoseparátoru lze použít například olídové főlie, tenké molybdénové főlie pokryté grafitem, nebo jiný tenký materiál odolávající precovním teplotám, ktorý nekoroduje.Způsob výroby optických a/ nebo ocintilačních prvků plastiokou deformací krystalů lze uplatnit i nn calistvý kryatolioký materiäi, například na těleoo neho více těles libovolného geometrickćho tvnru.tak zvaný ingot aĺ nebo kombinovanou hmotu vícero ingotů ze oointilačního materiálu, například Jodidu sodněho dopovaného thàliem, podrobeny tlaku, napříkladmezi dvěma rovinnými nebo tvarovanými deskami nebo čelistmi pro docílení požadovanéhotvaru o velkém průměru a malé výšce,v průběhu Ľ minut. Způsob podle vynálezu může být uplatňován A výhodou i pro ingot a/ nebo kombinovanou hmotu víoero ingotů ze sointilačního materiálu bezprostředně po vytavení z kelímku, to Je. ohřítých na teplotu kolem 600 °C.Způsob výroby optických al nebo ecintilačních prvků plastíckou daformàoí krystalübyl prakticky odzkoušen na řadě případů z nichž pro názornâätąuvádíme dva příklady.V prvám případě byly výchozím materiálem pre lieování kousky čeratvě naštípaného V 3monokrystalu,jooidu eooného dopovaného thaliem. Kousky byly velikosti asi 1 cm , výchozímnožství odpovídalo požadovaněmu objemu. Cílom bylo-vylieování vzorku o průměru 30 mma výšce 10 mm Oceľové zápustka byla vyhřátá ná teplotu 640 °C. Lisovací síle hydraulicplného lieu přibližně 1 ooo N působila na výlísek ve vyhřátélzápustcehpo dobu asi 120 sekund Jako seprátoru bylo použito slídového kotouče. Získaný výlisek byl po vylioování temperaván za účelom odstranění vnitřniho pnutí a po opracování zapouzdřen. Býly změřeny základní pàrametry srovnatelné e monokrystalickým vzorkem stejnéhovrozměru plasticky nadeřormovaným. zjištěná parametrý luminiscenční účinnosti získaného výlisku byly asi o 10 nižšíVe druhém případě byl vyroběn scintilační detektor o průměru přibližně 6 om a výšce l cm lisovánim ingotu uchyceněho mezi dvě ploché čelisti v ručním liae. Ingot uolntilačního materiálu jodidu sodnáho dopovaného thaliem byl i 5 čellstml ohřát v piece na teplotu přibližně 600 °C à po vyjmutí z pícky byl rozlisován pomocí ručního lisu na desku. Po vyjmutí aointilačního detektoru z čelistí byl výliaek temperován a po úpravě změřen. Doaažené parametry relativní luminiscenční účinnosti a rozlišovací schopnosti byly jen o l 0 až 20 horší než u tandardního monokrystalu, což je obvykle dostatečně pro běžně druhy aplikací. PŘEDMÉT VYNÄLEZUZpůsob výroby optických a/ nebo sointilačnich prvků plastickou deformaoł krystalů,zejména alkalických nalogenidü, například chloridu aodného nebo jodídu sodněho,případně dotovaného thaliem, vyznačující se tím, že výchozí kryatalioký materiál ve formě těleoa nebo vice těle libovolného geometrického tvaru nebo dílků o ninimálnich rozměrech 1 mm průhledných, s nezakaleným povrchom, se lísuje za teplotyv rozmezí od 10 °G do 250 °G pod bodem tání kryataliokého materiálu, ouä mezi ďvěmn, ooparátorom opatřenými, rovinnými neoo tvarovanými deskami nebo čelistmi, určujícími po dokončení lioováni alespoň jeden rooměr konečného výrobku optického a/ nebo seintilačního prvku, a/ nebo vwprostoru zápustky nebo formy püsobením piatu nebo ďesky,opatřonými soparátorem, určujíoim všechny požadované rozměry konečného optického3/ nebo ocintilačniho prvku, s použitím tlaku, kterým se doaáhno konočnóho tvaru optického a/ nebo scintilačního prvku v rozmozi od 3 do 3 600 sekund.

MPK / Značky

Značky: výroby, prvků, scintilačních, způsob, optických

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-217276-zpusob-vyroby-optickych-a-nebo-scintilacnich-prvku.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob výroby optických a nebo scintilačních prvků</a>

Podobne patenty