新型塑料閃爍體和移波劑的制備及其性能研究.pdf

1、隨著科技的不斷發(fā)展，高能粒子和核輻射的探測工作中，對于閃爍探測器的要求越來越高，需要制備不同性能優(yōu)勢的新型塑料閃爍體以滿足不同領域和不同應用場所的探測需求。本論文深入探究了塑料閃爍體的性能與各組分之間的關系，創(chuàng)新性的使用光固化快速成型技術在短時間內成功制備了新型光固化塑料閃爍體并對各組分的配比和制備工藝進行了探討，最后合成了最大發(fā)射波長為450nm的新型移波劑并將其應用到塑料閃爍體中。
　　以聚苯乙烯作為基質，分別加入不同類型的第

2、一閃爍物質(PPO、p-TP、b-PBD)和移波劑(POPOP、Bis-MSB、Me-MSB、DPA)，用AIBN引發(fā)熱聚合反應制備出一系列的塑料閃爍體。通過性能的測試，確定聚苯乙烯基質的塑料閃爍體中PPO和POPOP是匹配性最好的第一閃爍物質和移波劑，之后探究了PPO、POPOP和AIBN的濃度對塑料閃爍體性能的影響。最終結果表明，隨著PPO和POPOP濃度的不斷增大，塑料閃爍體的熒光強度和光產額先升高后降低；增大AIBN的濃度會使塑

3、料閃爍體性能變差；當PPO濃度為2％，POPOP濃度為0.02%，AIBN濃度為0.1%時，以聚苯乙烯基質的塑料閃爍體可以擁有最好的性能，它的相對光產額為蒽晶體的74.3%。
　　在苯乙烯、621A-80和 TPGDA的溶液中加入第一閃爍物質 PPO、移波劑POPOP和光引發(fā)劑184，紫外光的照射下發(fā)生光聚合反應直接固化成型，成功的制備出一種新型的光固化塑料閃爍體。通過改變各組分的配比及改善制備工藝，最后確定了使光固化塑料閃爍體性

4、能最佳的條件：苯乙烯、621A-80和TPGDA的質量比為3:7:3，光引發(fā)劑184、PPO和POPOP濃度分別為3%、2%、0.02%，固化時間為110s。經測試，所制備的光固化塑料閃爍體最大發(fā)射波長為420nm，與常規(guī)光電倍增管匹配性較好；相對光產額為蒽晶體的7.1%；衰減時間較快，衰減時間常數(shù)為2.58ns。
　　為了使塑料閃爍體具有更大的發(fā)射波長，以POPOP和Bis-MSB的分子式為基礎，設計了一種新型移波劑，并使用2-

5、甲基苯并惡唑和對苯二甲醛進行合成。產物提純后測試核磁共振氫譜和紅外光譜，經過分析確定產物的分子結構式與理論設計的分子結構式是相同的。新型移波劑最大吸收波長為375nm，最大發(fā)射波長為446nm，熔點為337.73°C。使用苯乙烯作為塑料基質，PPO濃度為2%，新型移波劑濃度為0.02%，引發(fā)劑AIBN為0.1%，制備了新型的塑料閃爍體。它擁有較大的最大發(fā)射波長為450nm；相對光產額較高，相對蒽晶體為60.3%；衰減時間非?？欤渌p時