GB T 13376-1992 塑料闪烁体.pdf

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1、中华人民共和国国家标准GB/T 13376-92 塑料闪野、体Plastic scintillators 1 主题内容与适用范围本标准规定了塑料闪烁体的分类、技术要求、试验方法、检验规则、包装和贮存等。本标准适用于各种塑料闪烁体产品，是这类产品质量检验和质量评定的依据。2 51用标准G 4077 闪烁体尺寸GB 7270 光电倍增管测试方法GB 10257 核仪器与核辐射探测器质量检验规则GB 10263.2 辐射探测器环境试验基本要求与方法温度试验GB 10263.3 辐射探测器环境试验基本要求与方法潮湿试验GB 10263.8 辐射探测器环境试验基本要求与方法振动试验G 10263.9 辐

2、射探测器环境试验基本要求与方法冲击试验GB 10263.10 辐射探测器环境试验基本要求与方法包装运输试验GB 12161 塑料闪烁体性能试验方法GB 12126 核辐射探测器型号命名方法3 术语3. 1 (闪烁体的)发射光谱emissionspectrum(of a scintillator) 闪烁体发射的光子数按波长或能量的分布。3- 2 闪烁衰减时间scintillationdecay tme 从闪烁体受单次激发到其光子发射率下降到最大值的l/e所需的时间。3- 3 探测器效率detectorefficiency 探测器视到的粒子数与在同一时间间隔内射到探测器上的该种粒子数的比值。3-

3、4 闪烁体标准样品calibrationspecimen of sCntillators 用来校正测试系统或标定其他闪烁体性能的闪烁体。4 产品分类4. 1 塑料闪烁体的分类见表1.表1中的标准尺寸是符合GB4077的尺寸。国家技术监督局1992-02-02批准1992-12-01实施563 GB/T 13376- 92 表1产品类型形状0.5斑点存在在基准条件下，各种类型产品的性能应满足表4和表5上所列指标要求。565 GB/T 13376- 92 表4产品类型相对光输出相相对能量转换效率闪烁衰减时间.ns最强发射波伏，m对单晶)，% (相对慧单晶)，% 普通型二二5050 3.0 423

4、高效率型65 三652. 6 423 红光型二三128.2 600 快速红光型二43.6 610 快时间型二三55二注55:S; 1.7 390 超快E才间型二三3二三31.0 390 空气等效型二二26注26表5规格Z才OSr-Y自射本底i十数率产品类型线的探测器妓率.%min-! .Y计数率比直毡.mm厚度.mm。.4-1.0运7550 1.1-1.5 100 1.6-3.0 :E; 150 。.4-1.0运10063 1.1-1.5 二月0150 普通型1.6-3.0 运2000.4-1.0 170 75.100 1.1-1.5 运200L 6-3. 0 270 100 0.1 运301

5、00 0.1-0.3 ;:30 50 50 0.2-0.5 三三60二三150高日/型50-100 。.2-0.5二;340lOO 150 125-200 0.2-0.5 700 150 5. 5 产品对环境条件的适应性5. 5. 1 产品在非工作状态下，经下列环境条件试验之后，其性能指标仍应符合表3和表4中相对光输出或表5中探测器效率的要求。5.5.1. 温度试验高温+55:t2C.持续4h，低温-40士3C .持续4h. 5. 5. 1- 2 潮湿试验:i温度40:t2C.湿度仿5二i%，持续48h. 5. 5. ,. 3 振动试验z振动加速度98m/s2.振动频率3055Hz.互相垂直的

6、三个方向各20mn. 5.5.4 冲击试验:冲击加速度147m/s2驱动振幅1.0 mm，冲击脉冲持续时间11士1ms，半正弦波.100次，任意方!句。5.5.2 运输试验z产品按8.2条要求包装后，在三级公路上，以2540km/h.行驶150km以上，仍符合表3和表4中相对光输出或表5中探测器效率的要求。566 GB/T 13376 92 6 试验方法6. 1 试验基准条件各项性能指标试验的基准条件见表6。表6影响量基准数值偏差或(范围环境温度20C 士2(相对湿度65% 45%-75% 大气压强101.3 kPa 86-106 kPa 交流电压标称电压UN士1%电压频率50 Hz +1%

7、电压披形正弦波总搜变5%环境辐射0.2Gy. h-1(20 p.rad. h-1) 0.25Gy矗h-1(Z5p.rad. h-1) 外磁场干扰可忽略小于引起干扰的最低值外界电磁感应可忽略小于地磁场引起干扰的2倍放射性沾染可忽略可忽略注且在检验、试验不产生疑异时.可在室温条件下进行.6.2 规格和尺寸的检验根据5.1条规定的产品规格和尺寸要求.选用合适的量具进行检验。6.3 外观检验对5.2条规定的产品外观要求的检验应在正常照明条件下，用目视法配合适当的量具进行检验。6.4 聚合完善性检验对产品聚合完善性的检查，先对产品取样抛光，在抛光的表面上，滴几滴四氯化碳，放胃3.Smin.液滴处只有溶解

8、痕迹，而无龟裂纹者为聚合完全，有龟裂纹者为聚合不完全。6.5 相对光输出测量见GB12161中第4章。6.6 探测器效率及队Y比的测量6.6.1 测量条件应符合GB12161中第3章的要求。Y源用60Co点源，自源用90Sr川Y面源，测量应选择对Y探测效率较低而对R探测效率损失不大的瓢别阔。6.6.2 测量前的准备6.6.2.1 根据放射源的标定日期，标定活度及半衰期计算出放射源在测量时刻单位时间内发射粒子的总数N.6.6.2.2 按GB12161中3.3条规定的谱仪系统，按其中图1连接测量装置。6. 6. 3 I)!量步骤6. 6. 3. 1 将闪烁体放置在光电倍增管阴极窗面正中位置，并用光

9、学硅脂藕合。6. 6. 3. 2 调整测试系统，选择阀值，使单位时间内本底计数小于或等于该产品技术要求的本底计数Nb 6. 6. 3. 3 将放射源放置在闪烁体正中位置，按6.6.3.2的测量条件，记录单位时间的积分计数凡。6.6.4 测量结果的计算567 GB/T 13376-92 T 丛二旦旦N 7 i ( 式中1一一对某种射线的探测器效率$Nd一一闪烁体的积分汁数率，S- 1 ; NJ, 一本底计数率，s1，以一放射源在单位时间内射到i探测器上的粒于数(可根据照射几何条件计算出来) 6. 7 相对能量转换效率的测量对于与闪烁体标准样品的发射光谱相同的产品，相对能量转换效率的测量用方法1;

10、对F与闪烁体标准样品的发射光谱相差较大的产品，相对能量转换效率的测量用方法2。6. J. 1 方法1详见(;B12161中第5章。6.7.2 方法26.7.2.1 测量原理:与被测样品与标准样品的发射光l苦不同时.用测量相对光输出的方法并引入闪烁体发射光i苦与光电仍增管光谱响应匹自己的修E.得到待测闪烁体的相对能量转换效率。标准样品的光谱匹配冈子用L表示zLo=F币二d. ( 2 ) 式rp:E，()一一标准样品的发射光谱，R()一一光电倍增管的相对光谱响应。待测闪烁体的光谱匹配因子用L表示:IE().)d L=萨川)d式1;E(.)一一待测闪烁体的发射光谱。相对能量转换效率由式(4)表示二.

11、 ( 3 ) 甲=S.L/L.(4) 式中s-一待测闪烁体的相对光输出。6.7.2.2 测量方法初步骤也相对光输出S的测量.见GB12161第4章，相对光输出的测量应选用宽光谱响应类割的光电倍增管，使之对所乎可塑料闪烁体的发射光都有足够高的灵敏度。h 光电倍增管相对光谱响应R()的测量，见GB7270 4.2.1条相对光谱响应的测量。c 闪烁体发射光谱E(劫的测堡，见6.9条。6.7. 2. 3 结果的计tlfll测进光i普匹配因子的同一支光电倍增管测量相对光输出S.将相对光输出S和光谱匹自己冈子lf1l L ;入式(4).计n出相对能达转换效率可。6. 8 闪烁衰减时间测量6.8.1洲ht1

12、.反1!fO目单元ritltn去.J d:闪烁体在单次激发后发射光子的几率随时间的分布，多次重复激发，可川1:)S GB/T 13376-92 出闪烁体的时间谱，进而得到闪烁衰减时间a6.8.2 测量装置闪烁衰减时间的测量装进见图1。光砸直时噩别器时幅噩换辖TACl 样晶直样品多遭分析器(MCAl _-1- -直时.剧器先嗣PM (2) 噩退器r-1直大器图I闪烁衰减时间测量装技示意图激发光源用一个脉冲宽度为3_._，5ns，脉冲重复频率为70ZOOkHz的脉冲放电闪光灯。激发单色仪用于选择激发光波民(激发塑料闪烁体的波长为260nm)。光阑以减弱来自样品的发光.以保证测量系统在单光子工作状态

13、。样品室应严密闭光。光电倍增管PM(l)接受来自激发光源的光信号作为时间检测基准。光电倍增管PM(Z)用F接受样品的发射光，并使处于单光子工作状态。时间谱仪由放大器、延迟器、定时瓢别器、时幅变换器和多道分析器组成。6.8.3 测量步骤6.8.3.1 在图l装进中用一个反射镜代替样品室中的样品，泪1出时间响应曲线，并保证测试系统的分辨时间小于O.3 ns 0 6. 8. 3. 2 将待测样品放入图1中的样品室中，测出响应曲线。6. 8. 3. 3 用一组标准延迟线对时间谱仪进行时间刻度。6.8.3.4 样品的响应曲线与系统的响应曲线解卷积分，解出待测祥品的闪烁衰减曲线电得到闪烁衰减时间。6.9

14、发射光谱测量和最强发射波长的确定6. 9. 1 测量原理用比较光谱法。6.9.2 测量装背发射光谱测量装置示意图见图20;69 GB/T 13376-92 高压光电幅增曹遭镜晴室单也仪问蜡体组合睡先器量幢X 高压相国2发射光i昔测量装Yt示意图6.9.3 油I)IJ敢步骤6.9. 3- 1 单色仪波长校准利用图2所示装置.用一面反射镜，取代闪烁体。去掉组合滤光器，使高压柔灯发出的光通过反射镜进入单色仪。用录灯253.7nm , 334.1 nm , 435. 8 nm , 546.1 nm和690.7nm的单线校正单色仪波长。6. 9. 3. 2 测量系统的标定用色温为2856K的标准灯作为光

15、源，取代图2所示装置的高压乘灯，去掉组合滤光器，用反射镜代替闪烁体。标准光源的光i昔辐射能量分布为E().)，光源经分光后到达光电倍增管引起的光电流为!, () l系统的相对光谱灵敏度为5(州。50.) = !()/E() ( 5 ) 6. 9. 3. 3 咽料闪烁体发射光谱的测址用1号I所示的装直进行测量。将闪烁体放霞在暗室内。对准激发光源射光和单色仪入射狭缝的样品的表I田成抛光。测量光电流按波长的分布，则闪烁体的发射光谱为E()。E().)二!()/5(),( 6 ) 6.9.3.4 最强发射波长的确定发射光谱曲线最大值对应的波长就是最强发射液长。6.10 标准样品的确定丰际准规定葱单品为

16、洲IJiJt塑料闪烁体相对光输出和相对能量转换效率的标准样品。6. 11 温度试验f安Gll10263.2中第4章规定的试验方法进行。6.12 潮湿试验t!i C;B 10263.3中第4章规定的试验方法进行。6.13 振动试验J安Gll10263.8中第4章规定的试验方法进行。6. 14 叫1击试验t,; C;ll !0263日中第4章规定的试验方法进行。6.15 包装运输试验570 GB/T 13376-92 按GB10263.10中第3章规定的试验方法进行。7 检验规则除本标准的具体规定外，执行GB10257的有关规定。7.1 检验的分类和检验、试验项目的分组见表7。表7组别序号检验、试

17、验项目检验类别交收检验抽型样及方严案格性类检查水平AQL 检查周期1 外形、尺寸3Uil.I.I.1. 全检，剔除不合格品A 2 相对光输出 1 1. 二次，正常 I 6. 5 3 探测器效率 1 1. 二次.iE常J I 6.5 B I 4 闪烁衰减时间.1 CJ 1:;l 三次.正常J I 6. 5 5 相对能量转换效率 。6 最强发射波长.1 CJ ICJ 二次.正常5-2 I 10 7 低温试验 1 0 1 0 8 高温试验.1. C 9 潮湿试验 1 1 _) 10 振动试验.1. 。11 冲击试验 1 1 0 12 包装运输试验 1 1 0 注.必做项目。C 选做项目。7- 2 鉴

18、定检验鉴定检验的实施与要求见GB10257中10.1条规定。7.3 质量一致性检验质量-致性的检验的实施与要求见GB10257中的10.2条的规定。质量一致性检验的项目和要求见表7。7.4 交收检验交收检验的实施要求和范围见表7和GB10257中第11章的规定。8 标志、包装、运输和贮存8. 1 标志产品标志的内容包括:制造厂名、产品名称、产品型号、制造日期或生产批号、有效期限。8.2 包装一般为塑料闪烁体装入软质塑料袋中，用软泡沫塑料填充闪烁体与外包装盒之间的缝隙。包装盒(戎相)I i ,T 装产品合格证，并注明检验日期。8. 3 运输按8.2条包装要求的产品，可以用任何方式运输。运输过程中应防止雨淋、水浸。571 GB/T 13376- 92 8. 4贮(f塑料闪烁体应避光保存，严禁曝晒。存放在环境空气中无有机溶剂蒸气的场合。附加说明.本标准由中国核工业总公司提出。本标准由北京核仪器厂负责起草。卒标准主要起草人袁慧君。;) 72