[发明专利]使用漆膜制备器制备热中子闪烁体转换屏的方法

说明书

技术领域

本发明属于中子照相无损检测技术领域，具体涉及一种使用漆膜制备器制备热中子闪烁体转换屏的方法。

背景技术

中子照相是基于射线穿过物体时会发生衰减的基本原理。当中子入射到待照的样品后，由于中子与样品中的原子核发生相互作用(散射和吸收)，中子强度会减弱，透射中子强度与入射中子强度之间存在一定的关系。因为不同材料对中子束有不同的衰减特性，这种作用的强弱与发生作用局部区域中样品所包含材料的性质(组成元素、密度、空穴)有关，所以透射中子束即包含样品内部成分和结构的信息，再利用特定的技术和相关影像技术，将透射中子注量率的空间分布显示出来，就可以获得待照样品内部所含材料的空间分布、密度变化、各种缺陷的综合信息等。

现有技术中，中子照相已经确立成为一种常规的无损检测方法，甚至在许多国家已发展成为商业性的服务行业，在众多科学研究和工业领域有着广泛和重要的应用。中子转换屏是中子照相系统中的重要光学原件，它的主要作用在于使中子与它作用后放出α、β、γ射线或一定波长的光，即将不可见、不带电的中子信号转化为可读取信号，然后由相机或者胶片读出，这样中子转换屏所产生的这些次级辐射使中子图像能够在胶片上有效地产生潜像。由此可见，中子转换屏的性能直接决定了中子照相的成像质量。

目前，商业化的用于制备热中子闪烁体转换屏的原材料大多是使用⁶LiF+ZnS(Ag)，其中⁶LiF作为热中子吸收材料，ZnS(Ag)作为发光材料，Ag作为活化剂。事实上，获得高灵敏度热中子闪烁体转换屏的条件包括合适的原材料颗粒度、中子吸收能力好的吸收材料和透光性好的粘合材料以及吸收材料、发光材料和粘合材料这三者的配比关系，为了保证最好的输出效果，要求各种材料必须完全充分混合均匀，因为均匀的涂布和最佳厚度的控制是保证好的光输出效果和良好分辨的关键。材料的选择、配比关系和工艺水平都会对光产额和闪烁屏的分辨产生重要影响。

但对于商业化的热中子闪烁体转换屏的具体的制备工艺，目前还没有相关的描述。日本的专利文献(公开号2007-24629，公开日期2007年2月1日)中介绍了一种使用马弗炉烧制闪烁体转换屏的方法，该方法使用含有Si的胶把原材料均匀混合后，平铺到平板上，再使用马弗炉进行烧结，制备出热中子闪烁体转换屏，但是在烧结过程中，原材料受热后会发生体积膨胀，影响其空间分辨率和发光效率。此外，由于⁶Li热中子吸收截面约为910barn，对热中子的探测效率较低等原因，使得⁶LiF+ZnS(Ag)转换屏的分辨率并不理想。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种使用漆膜制备器制备热中子闪烁体转换屏的方法。通过该方法制得的热中子闪烁体转换屏对热中子的探测效率较高，厚度适宜，具有较好的强度，不易损坏。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种使用漆膜制备器制备热中子闪烁体转换屏的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：将含¹⁰B的化合物和发光材料按照重量比为1∶1-9的比例混合，并加入到重量为含¹⁰B化合物和发光材料总重量的0.25-1倍的粘合剂中，混合均匀，再加入稀释剂稀释；

步骤2：将步骤1中稀释好的混合物放到厚度为0.2-0.8mm的铝制薄板上，使用漆膜制备器将所述混合物均匀展开成厚度为200-500μm的制备膜；

步骤3：将步骤2所得制备膜在室温下放置至粘合剂完全固化，完成制备。

进一步，步骤1中所述含¹⁰B化合物和发光材料的重量比为1∶3-6，所述重量比优选为1∶5。

进一步，步骤1中所述含¹⁰B化合物为¹⁰BN、¹⁰B₂O₃或H₃¹⁰BO₃，所述发光材料为ZnS(X)，其中X为活化剂：Ag、Cu、Ag+Al或Ag+Au。

更进一步，所述含¹⁰B化合物为H₃¹⁰BO₃，所述发光材料为ZnS(Ag)。

进一步，步骤1中所述含¹⁰B化合物和所述发光材料的粒径为1-10μm，所述粒径优选为1-3μm。

进一步，步骤1中，所述粘合剂为聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯或者环氧树脂和固化剂的混合溶剂。