[發(fā)明專利]一種輻射致可變梯度色差變色薄膜劑量計及其制備方法

在審

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• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN103995274A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 湯曉斌;孫嘉琪;馮喜;劉澤寧;余宏偉;王乙
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01T1/04
• 分類號: G01T1/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌;曹翠珍

技術領域

本發(fā)明屬于核技術應用領域，具體涉及一種輻射致可變梯度色差變色薄膜劑量計及其制備方法。?

背景技術

隨著人類社會經濟的發(fā)展，核技術應用的領域已涉及各行各業(yè)，而輻射防護引來了人們越來越多的關注和重視。擁有一款使用便捷、測量準確的輻射劑量計，從而有效快捷地評估所受輻射劑量是輻射防護工作中必不可少的。這種輻射劑量計，既可用于放射性工作人員隨身攜帶的個人劑量監(jiān)測，也可以用于工業(yè)輻照加工中受照貨物的劑量跟蹤檢測等其他領域，應用領域非常廣泛。目前常用的個人劑量計中，使用最廣泛的量熱劑量計和熱釋光劑量計需要專門的測量儀器進行后續(xù)劑量值讀取，無法快速獲取輻照劑量值；電離室劑量計雖然讀取方便，但是成本高，不易廣泛使用；化學劑量計大多通過輻照效應的檢測來測定輻射劑量值，成本較小，但通用性較差，限制于某些特定輻照條件，而且某些化學劑量計的讀取也需依靠特定儀器，無法快速、直觀地顯示得到劑量數值。因此，研發(fā)一種成本低、使用便捷、劑量值可直觀反映、輻射靈敏度高、可快速測量的便攜式劑量計已經成為當前輻射防護工作的迫切需要。

為解決傳統(tǒng)劑量計無法快速獲取輻射劑量值的不足，加之在劑量計制備過程中方法不合理會對劑量計性能產生影響的技術難點，從特殊有機材料對輻照的高敏感性的機理出發(fā)，研制一種可通過顏色梯度變化來表征受照劑量大小的材料，進一步地為制備一種輻射致可變梯度色差變色薄膜劑量計提供了最佳制作材料和合理解決方案。

發(fā)明內容

解決的技術問題：為解決現有技術問題，本發(fā)明提供了一種輻射致可變梯度色差變色薄膜劑量計及其制備方法，提高了輻射致可變梯度色差變色薄膜劑量計的敏感度，延長了使用壽命，并且制備方法簡單易行，可實現批量生產。

技術方案：一種輻射致可變梯度色差變色薄膜劑量計，包括第一聚酯基片，輻照敏感變色薄膜和通過熱壓法覆蓋在輻照敏感變色薄膜上的第二聚酯基片，所述第一聚酯基片上刻有凹槽，所述輻照敏感變色薄膜設于第一聚酯基片的凹槽內。

所述凹槽的截面形狀為正方形、長方形、圓形或菱形的一種。

一種輻射致可變梯度色差變色薄膜劑量計的制備方法，包括如下步驟：

第一步，取一片聚酯基片并在上面制作深度為1.0mm-1.5mm的凹槽得第一聚酯基片并水平固定；

第二步，取膠粘劑加到有機溶劑中在60℃-70℃下加熱溶解，所述有機溶劑的質量為膠粘劑的25-200倍，再向上述溶液中加入有機變色材料、光引發(fā)劑和氧化劑，在20℃-30℃下進行攪拌均勻得輻照敏感變色溶液，所述有機變色材料、光引發(fā)劑和氧化劑質量分別為膠粘劑的0.5-2倍、1-8倍和1-10倍；???

第三步，取輻照敏感變色溶液滴在第一聚酯基片的凹槽中，并將溶液涂抹均勻，再將第一聚酯基片置于干燥箱中，在20℃-40℃下干燥處理10-15min，待輻照敏感變色溶液烘干后得到厚度為0.1-0.5mm的膜即為輻照敏感變色薄膜；

第四步，取另一片厚度為0.5mm-1.0mm的聚酯基片剪裁成與凹槽形狀大小相同，作為第二聚酯基片，采用熱壓法覆蓋在輻照敏感變色薄膜之上，得輻射致可變梯度色差變色薄膜劑量計。

所述膠黏劑為航空級聚乙烯醇縮丁醛。

所述有機變色材料為10,12-二十五烷二炔羧酸。

所述有機溶劑為分析級無水乙醇。

所述光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基甲酮。

所述氧化劑為過氧化苯甲酰。

所述有機變色材料與光引發(fā)劑的質量比為1:6-1:2。

本發(fā)明一種輻射致可變梯度色差變色薄膜劑量計，其原理為：根據有機高分子化合物輻照變色的“輻射固相聚合變色”機理和“輻射自由基氧化還原變色”機理，由于所述有機變色材料單體具有碳碳三鍵與單鍵相互交替的鏈狀結構，當接受輻照能量后，發(fā)生固相輻射聚合反應，生成的聚合物具有共軛體系（雙鍵和三鍵共軛）的特有結構。該共軛體系受輻照后薄膜便顯現出其對應色藍色，且隨著共軛體系的增多，顏色逐漸加深，即隨著所受輻照劑量的增加其顏色具有較為明顯的梯度色差變化。

有益效果

一、本發(fā)明為輻射致可變梯度色差薄膜的制備提供了最佳的制備材料，其中所述的光引發(fā)劑和氧化劑能促進有機變色材料在輻照下的變色反應，提高了輻照敏感變色薄膜的靈敏度和線性相應范圍。

二、本發(fā)明為輻射致可變梯度色差薄膜的制備提供了合理的制備方法，其中采用將膠黏劑在高溫下溶解和有機變色材料在20℃-30℃下溶解的方法，避免了有機變色材料在溶解過程中因高溫而變性。