способ регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза
Классы МПК: | G01T1/11 термолюминесцентные дозиметры |
Автор(ы): | Алукер Н.Л., Еременко А.Н. |
Патентообладатель(и): | Кемеровский государственный университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-03-27 публикация патента:
20.03.2003 |
Использование: в промышленной дозиметрии и при осуществлении индивидуального дозиметрического контроля. В способе регистрации ионизирующего излучения в качестве термолюминесцентного материала используют алмаз в ультрадисперсной форме с размером частиц
, полученный детонационным способом. Технический результат: расширение диапазона регистрируемых доз облучения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
![способ регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза, патент № 2200965](/images/patents/270/2200965/2200965-1t.gif)
Формула изобретения
1. Способ регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза в качестве термолюминесцентного регистрирующего материала, включающий облучение алмаза и регистрацию ионизирующего излучения при нагреве, отличающийся тем, что алмаз используют в ультрадисперсной форме с размером частиц![способ регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза, патент № 2200965](/images/patents/270/2200965/2200965-9t.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области термолюминесцентной дозиметрии и может быть использовано в различных областях: при работе с радиационно-химическими, физическими, биологическими установками при исследовании радиационного воздействия на вещества, материалы и биологические объекты; при проведении ядерно-физического анализа, а также в аппаратуре дозиметрического контроля при мониторинге окружающей среды и др. В термолюминесцентной дозиметрии известно использование широкого ряда материалов с люминесцентными свойствами, которые используются в качестве дозиметрических детекторов, такие как: CaSO4, CaF2, LiF, Аl2O3, Li2B4O7, фосфатные, алюмосиликатные и силикатные стекла и др. Однако для этих дозиметрических систем области измеряемых доз облучения не превышают 10-20 Гр. При превышении этих доз наблюдается отклонение от линейности в дозовой зависимости и выход на насыщение. Однако с развитием радиационных технологий актуальной становится разработка таких термолюминесцентных дозиметрических систем, которые позволяли бы проводить регистрацию в более широком диапазоне доз (0,001-10 кГр). В этом плане перспективными являются термолюминесцентные материалы на основе алмазов и способы регистрации с их использованием. Известна способность детектирования ядерного излучения кристаллическим алмазом путем регистрации дрейфа носителей заряда в пластине алмаза под действием электрического поля (патент США 3665193, G 01 T 1/202, опубл. 23.05.72, конвенцион., приоритет А.С. СССР 144951 от 29.03.67). Однако термолюминесцентные свойства алмаза установлены в патенте США 4754140 (G 01 T 1/11, опубл. 28.06.88), в котором в качестве термолюминесцентного материала предложен синтетический алмаз, и разработан способ создания в нем носителей заряда путем облучения ядерным излучением любого вида, в результате чего дефекты решетки структуры алмаза, служащие ловушками, захватывают электроны или дырки, которые при последующем нагревании высвобождаются с ловушек с испусканием люминесценции, служащей для детектирования, считывания или измерения доз ядерного излучения. Нагревание осуществляют в широком диапазоне температур и предпочтительно в пределах 250-400oС. В данном способе линейность термолюминесцентного отклика регистрации наблюдается в пределах от 0,01 до 10 Гр. Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ детектирования, расчета или измерения дозы радиационного излучения, описанный в патенте США 5012108, МПК G 01 Т 1/11, опубл. 30.04.91. Способ включает стадии: предварительного облучения синтетического алмаза высокими дозами нейтронов или электронов, за счет чего увеличивается концентрация центров люминесценции; облучения его регистрируемым ядерным излучением, при котором электроны и дырки захватываются дефектами решетки в структуре кристалла алмаза; нагрева облученного кристалла алмаза, вызывающего люминесценцию, служащую средством для детектирования, расчета или измерения доз облучения. Этот способ позволяет достичь более высокой чувствительности алмаза как термолюминесцентного материала и улучшает его термолюминесцентный отклик. Но измеряемый диапазон доз по данному способу находится в пределах от 1 до 10 Гр. При этом для расширения диапазона линейной дозовой зависимости используется примесь бора в составе синтетического алмаза (СА). Кроме того, предварительная обработка алмаза высокими дозами нейтронов или электронов значительно усложняет способ, так как этот процесс достаточно сложен, небезопасен и трудно прогнозируем. С учетом изложенного, задачами предлагаемого изобретения являются существенное увеличение измеряемого диапазона доз облучения, в котором наблюдается линейная зависимость термолюминесцентного (ТЛ) отклика образца от полученной дозы, при этом достижение этого увеличения диапазона без использования примесей в виде бора, как это делается в описанных способах (патенты США 4754140 и 5012108); а также значительное упрощение способа регистрации за счет исключения стадии предварительного облучения высокими дозами нейтронов или электронов. Это достигается за счет того, что при выполнении регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза в качестве люминесцентного материала, который облучают, и регистрацию проводят в процессе последующего нагрева, предлагается алмаз использовать в ультрадисперсной форме с размером частиц![способ регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза, патент № 2200965](/images/patents/270/2200965/2200965-4t.gif)
![способ регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза, патент № 2200965](/images/patents/270/2200965/2200965-5t.gif)
![способ регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза, патент № 2200965](/images/patents/270/2200965/2200965-6t.gif)
![способ регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза, патент № 2200965](/images/patents/270/2200965/2200965-7t.gif)
![способ регистрации ионизирующего излучения с использованием алмаза, патент № 2200965](/images/patents/270/2200965/2200965-8t.gif)
Класс G01T1/11 термолюминесцентные дозиметры