Жидкостный сцинтилляционный счетчик

Жидкостный сцинтилляционный счетчик – это измерение радиоактивной активности материала образца, в котором используется метод смешивания активного материала с жидким сцинтиллятором (например, сульфидом цинка ) и подсчет результирующего излучения фотонов . Цель состоит в том, чтобы обеспечить более эффективный подсчет благодаря тесному контакту активности со сцинтиллятором . Обычно он используется для обнаружения альфа- или бета-частиц .

Техника

Образцы растворяются или суспендируются в «коктейле», содержащем растворитель (исторически ароматические органические вещества, такие как ксилол или толуол , но в последнее время используются менее опасные растворители), обычно некоторая форма поверхностно-активного вещества и «фторы» или сцинтилляторы , которые излучают свет. измеряется детектором. Сцинтилляторы можно разделить на первичные и вторичные люминофоры , различающиеся по своим люминесцентным свойствам.

Бета-частицы, испускаемые из изотопного образца, передают энергию молекулам растворителя: π-облако ароматического кольца поглощает энергию испускаемой частицы. Молекулы растворителя, находящиеся под напряжением, обычно передают захваченную энергию туда и обратно другим молекулам растворителя, пока энергия, наконец, не будет передана первичному сцинтиллятору. Первичный люминофор будет излучать фотоны после поглощения переданной энергии. Поскольку это световое излучение может иметь длину волны , которая не позволяет эффективно обнаруживать, многие коктейли содержат вторичные люминофоры, которые поглощают энергию флуоресценции первичного люминофора и повторно излучают на более длинной длине волны. ^[1] Два широко используемых первичный и вторичныйфторами являются 2,5-дифенилоксазол (PPO) с максимумом эмиссии 380 нм и 1,4-бис-2-(5-фенилоксазолил)бензол (POPOP) с максимумом эмиссии 420 нм. ^[2]

Радиоактивные образцы и коктейль помещаются в небольшие прозрачные или полупрозрачные (часто стеклянные или пластиковые ) флаконы, которые загружаются в прибор, известный как жидкостный сцинтилляционный счетчик. В новых машинах можно использовать 96-луночные планшеты с отдельными фильтрами в каждой лунке. Многие счетчики имеют два фотоумножителя , соединенных по схеме совпадений . Схема совпадений обеспечивает подсчет подлинных световых импульсов, достигающих обеих фотоумножителей, а ложные импульсы ( из-за линейного шума например, ), которые могут повлиять только на одну из трубок, игнорируются.

Эффективность счета в идеальных условиях варьируется от примерно 30% для трития (низкоэнергетического бета-излучателя) до почти 100% для фосфора-32 , высокоэнергетического бета-излучателя. Некоторые химические соединения (особенно соединения хлора ) и ярко окрашенные образцы могут мешать процессу подсчета. Это вмешательство, известное как «гашение», можно преодолеть путем коррекции данных или тщательной подготовки проб.

Черенков считает

Бета-излучатели высокой энергии, такие как фосфор-32 и иттрий-90, также можно подсчитывать в сцинтилляционном счетчике без коктейля, используя вместо этого водный раствор, не содержащий сцинтилляторов. Этот метод, известный как черенковский подсчет , основан на том, что черенковское излучение детектируется непосредственно фотоумножителями. При подсчете Черенкова используются пластиковые флаконы, которые рассеивают излучаемый свет, увеличивая вероятность попадания света в трубку фотоумножителя.

См. также

Ссылки

^ Мёбиус, Зигурд; Мёбиус, Тиана Лалао (2012). Справочник по жидкостной сцинтилляционной спектрометрии . Эггенштейн-Леопольдсхафен: Технологический институт Карлсруэ. ISBN 978-3-923704-78-1 .
^ Бойер, Родни (2000). Современная экспериментальная биохимия, 3-е издание . Берямин/Каммуингс. п. 178.

Счетчик жидкостных сцинтилляций , Университета Висконсина-Милуоки Программа радиационной безопасности
Принципы и применение жидкостного сцинтилляционного счета , национальная диагностика
К. Риган, «Черенковский метод подсчета бета-частиц: преимущества и ограничения». Дж. Хим. Образование. , август 1983 г., 60 (8), 682–684. дои : 10.1021/ed060p682

[1] Мёбиус, Зигурд; Мёбиус, Тиана Лалао (2012). Справочник по жидкостной сцинтилляционной спектрометрии . Эггенштейн-Леопольдсхафен: Технологический институт Карлсруэ. ISBN 978-3-923704-78-1 .

[2] Бойер, Родни (2000). Современная экспериментальная биохимия, 3-е издание . Берямин/Каммуингс. п. 178.

[1]

[2]