[其他]輻照顯示薄膜劑量計及其制法

無效

• 申請號: 85104437
• 申請日: 1985-06-12
• 公開（公告）號: CN85104437B
• 公開（公告）日: 1987-11-25
• 發明（設計）人: 王艷喬;周小民;唐掌雄;張恭明
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所;中國農業科學院原子能利用研究所北京市輻射中心
• 主分類號: G01T1/04
• 分類號: G01T1/04
• 代理公司: 中國科學院專利事務所
• 代理人: 黃永奎

本發明屬于核輻射技術中劑量的監測。其內容包括輻照加工技術中⁶⁰Coγ-射線輻照劑量監測和顯示用的信息記錄介質及其制法。

近年來，隨著原子能事業的發展，輻照加工已成為一門新興的技術，電離輻射的應用領域也日益增加。目前，醫學上將⁶⁰Coγ-射線已用于腫瘤治療，且獲得普及。農業上輻照育種也已取得很大成效，如經輻照培育的優良品種“魯棉一號”使棉花產量成倍增加。此外，醫用品及中成藥的消毒滅菌、食品貯藏和保鮮、高分子材料的合成和改性等均由于利用輻照加工技術而獲得良好效果。因此，國內外均已相繼建立了工業輻照裝置。當前，國內突出的問題是關于輻照劑量的控制和被輻照物體所吸收劑量大小的檢測，但卻普遍缺乏現場劑量測量手段。為了在這些加工技術中得到滿意的輻照處理，對被輻照物體的輻照劑量作質量控制是十分重要的。國際原子能機構曾幾次組織國際劑量計的比對工作，其中有選用變色膜劑量計的。由于它具有可實時記錄和顯示，組織等效性好和體積小等優點，該劑量計頗受人們的重視。早期制成含有亞甲藍的聚乙烯醇薄膜⁽¹⁾。以后又采用鹵代烷偶氮染料和石蠟體系制成的厚片劑量計⁽²⁾。也有采用聚氯乙烯和甲基紫等染料所組成的膜⁽³⁾⁽⁴⁾。近年來，美國國家標準局麥克勞林（McLaughlin）⁽⁵⁾⁽⁶⁾等人采用以尼龍為基質的氰化物輻照變色劑量計的膜。這些膜已應用于輻照加工中作劑量的監測和顯示。但這些材料所監測的劑量范圍均有一定的局限性。有些材料，如氰化物對可見光極其敏感，且制作也困難，影響其在現場的實際使用。國內也正在開始從事各種薄膜劑量計的研制工作，如有采用氰化物染料溶液和聚乙烯薄膜等，前者對⁶⁰Coγ-射線輻照劑量響應范圍較寬，但對可見光十分敏感;后者只能記錄10⁷rad以上劑量范圍，難于用肉眼分辨輻照前后的變化，必須用分光光度計監測光密度的變化。

本發明為滿足⁶⁰Coγ-射線輻照劑量的監測和顯示，根據含鹵共聚物在電子束作用下釋放出HCl酸源，而使酸性指示劑變色的原理⁽⁷⁾，發展了一種可供輻照加工技術中γ-射線輻照劑量監測和顯示用的新型薄膜劑量計。采用靈敏度高，溶解性和成膜性好的含鹵樹脂和染料隱色體等制成的敏感材料，使其是合于⁶⁰Coγ-射線的記錄。此種材料的特點是對可見光不敏感。在γ-射線輻照作用下，發生色彩的變化，從而提供視感記錄，通過分光光度計測定其光密度的變化，就可以對輻照劑量的強度作出判別，從而可以用于現場作⁶⁰Coγ-射線輻照劑量的監控。整個薄膜劑量計體積小，其主要成分由C、H、O、N等元素組成，與被照物質等效性好。此種劑量計對;射線劑量響應的范圍寬，可根據不同劑量要求，制成不同顏色、不同厚度的薄膜劑量計，滿足10～10⁷rad范圍，在3.5×10-7.5×10²rad/min范圍內與劑量率的響應無關。劑量計性能穩定可靠，聽記錄的信息經較長期貯存，其光密度值變化不大，當處在相對溫度為45-75%，溫度為30℃時或環境溫度為20℃，相對濕度為80%、90%時，輻照后劑量計經一周時間跟蹤所測定的光密度值基本不變，故適宜作現場劑量監測和顯示用。

本輻照顯示薄膜劑量計是由含鹵共聚物和染料隱色體等組成。在高能粒子⁶⁰Coγ-射線輻照下，含鹵共聚物釋放出HCl酸源，使染料隱色體由無色變為深色，從而記錄和顯示信息。不同輻射劑量可使薄膜劑量計顯示深淺不同的顏色，并且通過直接觀察即可看出，若通過分光光度計測定其光密度變化，則可對輻照劑量的強度作出判別。本發明通過對含鹵樹脂、染料隱色體、添加劑的篩選和配方的確定、涂布工藝的建立以及記錄材料輻照變化過程及輻照劑量和光密度間變化等一系列的研究。建立了一套完整的制作技術，制成了能記錄和顯示⁶⁰Coγ-射線的信息的多種色彩、多種厚度的輻射顯示薄膜劑量計，此種劑量計的主要結構如圖1所示，由保護層（1）、敏感層（2）、導電層（3），片基（4）所組成。