Печать

Авторы разработки: Зав. Лабораторией к.ф.-м.н. Н.В.Классен, ИФТТ РАН, Черноголовка, Московской обл., факс: 8 252 49701, E-mail: klassen@issp.ac.ru

В Институте физики твердого тела РАН разработан цикл технологических процессов, производства сцинтилляционных элементов для радиационных детекторов с высоким пространственным разрешением. Созданные технологии позволяют повысить чувствительность сцинтилляционных детекторов и улучшить их пространственное разрешение, а так же значительно снизить себестоимость производства сцинтилляторов.

Новые технологии включают

- экономичный метод синтеза исходных сцинтилляционных материалов, позволяющий производить обширный набор сложных оксидов, легированных разнообразными активаторами светового излучения

- технология прямого формования сцинтилляционных элементов заданных профилей и размеров с помощью внешнего давления в пресс - формах соответствующего вида



Сверхтонкие пластины из иодида цезия полученные методом формования

Дополнительное преимущество этого метода связано с возможностью получать оптическую гладкость внешних поверхностей сцинтилляторов непосредственно в процессе формования. Это достигается подбором таких условий формования, когда шероховатости внешних поверхностей разглаживаются посредством локального пластического деформирования приповерхностных слоев сцинтиллятора.

Практическая эффективность метода пластического формования апробирована в опытном производстве сцинтилляционных элементов из щелочно - галоидных кристаллов (иодистого цезия и др.). Следует отметить, что оптически гладкие поверхности, полученные путем обжатия предварительно отполированными пуансонами, обладают рядом качественно новых характеристик.

- Микротвердость формованных элементов, характеризующая стойкость к царапанью, значительно выше, чем у обработанных традиционным абразивным способом.

- Деформационное полирование осуществляет и антигигроскопическое воздействие: элементы из щелочно - галоидных кристаллов может находиться на открытом воздухе без заметных повреждений в течение нескольких лет.

- Пластическое формование дает возможность изготавливать сцинтилляционные пластины из иодистого цезия толщиной не более 0,4 мм и поперечными размерами более 100 мм, что другими методами недостижимо.



Просвечивающая гамма - установка для инспекционного контроля грузовых контейнеров

Ряд технологических приемов, разработанных в ИФТТ, успешно применяется в производстве сцинтилляторов из вольфрамата свинца для самого большого в мире ускорителя элементарных частиц, строящегося в Женеве (для этого ускорителя требуется 100 тонн таких кристаллов).

На основе матричных детекторов, использующих выращенные в ИФТТ сцинтилляторы из вольфрамата кадмия, создана просвечивающая гамма - установка для инспекционного контроля грузовых контейнеров. Процедура контроля 15 - метрового контейнера занимает всего 2 минуты. (На фотографии отчетливо видны два револьвера, спрятанные за обшивкой перевозимого в контейнере микроавтобуса).