Development of new composite scintillators based on organic single crystal grains

Abstract

The proposed organic composite scintillators contain crystalline grains of stilbene or p-terphenyl incorporated into a two-component non-scintillating polymer matrix. Discussed are the technological aspects of the making of such scintillators: the selection of the crystalline grain size, the optimum ratio of the scintillation material and the organosilicon matrix amounts, the search for optimum light collection conditions, etc. The proposed technology makes it possible to obtain large-diameter organic composite scintillators for detection of short-range ionizing radiation and spectrometry of low-activity fluxes of fast neutrons.

Запропонований органічний композиційний сцинтилятор являє собою кристалічні зерна стильбену або п-терфенілу, введені у полімерну двокомпонентну несцинтилюючу матрицю. Обговорюються технологічні аспекти отримання композиційних сцинтиляторів: добір розміру кристалічних зерен, оптимальне співвідношення кількостей сцинтиляційного матеріалу та кремнійорганічної матриці, пошук оптимальних умов збору світла і т.ін. Запропонована технологія дозволяє отримувати ефективні органічні композиційні сцинтилятори великого діаметра для реєстрації короткопробіжних іонізуючих випромінювань та для спектрометрії низьких потоків швидких нейтронів.

Предложенный органический композитный сцинтиллятор представляет собой кристаллические зерна стильбена или n-терфенила, введенные в полимерную двухкомпонентную несцинтиллирующую матрицу. Обсуждаются технологические аспекты получения композитных сцинтилляторов: подбор размера кристаллических зерен, оптимального соотношения количеств сцинтиллирующего материала и кремнийорганической матрицы, поиск оптимальных условий светосбора и т.п. Предложенная технология позволяет получать эффективные органические композитные сцинтилляторы большого диаметра для детектирования короткопробежных ионизирующих излучений и спектрометрии низких потоков быстрых нейтронов.