【国家标准(GB)】 塑料闪烁体

中华人民共和国国家标准
Plastic scintillators
1主题内容与适用范围
GB/T 13376—92
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 引用标准
GB4077闪烁体尺寸
GB7270光电倍增管测试方法
GB10257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辐射探测器环境试验基本要求与方法潮湿试验GB10263.3车
辐射探测器环境试验基本要求与方法振动试验GB 10263.8
辐射探测器环境试验基本要求与方法冲击试验GB 10263.9车
包装运输试验
辐射探测器环境试验基本要求与方法GB 10263. 10
塑料闪烁体性能试验方法
GB 12161
核辐射探测器型号命名方法
GB 12126
3术语
3.1（闪烁体的)发射光谱 emission spectrum(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scintillationdecaytime从闪烁体受单次激发到其光子发射率下降到最大值的1/e所需的时间。3.3探测器效率detector efficiency探测器测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。3.4闪烁体标准样品calibrationspecimenof scintillators用来校正测试系统或标定其他闪烁体性能的闪炼烁体。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
产品类型
普通型
高3/型
高效率型
红光型
快速红光型
快时间型
超快时间型
空气等效型
厚板薄板
圆片或方片
圆柱或圆片
4.2塑料闪烁体的型号和标记
塑料闪炼体的型号见GB12126。
GB/T 13376—92
<500.0的标准系列
长X宽
<500×500的尺寸
<200. 0 的标准系列
<400.0的标准系列
<100.0的标准系列
<50.0 的标准系列
<100.0的标准系列
<200×200的尺寸
<1000×500的尺寸
≤500×500的尺寸
塑料闪烁体的标记包含了具体产品的型号与规格，示例如下：ST
5技术要求
5.1规格和尺寸
$50或50×50)×50
-闪烁体高度（或厚度）
闪烁体直径（或长×宽）
产品顺序号
塑料闪烁体代号
闪烁体主称
5.1.1圆柱形产品的尺寸和偏差见GB4077。5.1.2板状浇涛型产品的厚度及其偏差见表2。564
厚度(或高)
<500.0的标准系列
<.50.0的标准系列
0.05、0.1和0.2
<400.0的标准系列
<10.0的标准系列
<50.0的标准系列
<10.0的标准系列
<50.0的标准系列
100.0的标准系列
长×宽
≥200×200
<500×500
≥500X500
≤1000X1000
5.2外观要求
产品外观质量应符合表3的要求。产品类型
普通型
高效率型
快时间型
超快时间型
空气等效型
红光型
快速红光型
高B/型
GB/T 1337692
蓝紫色
$500或500×500
桔红色
乳白色
透明度
半透明
其他规格产品的内部杂质和表面擦伤按表面积比例推算。5.3产品聚合完善性
产品应聚合完全。
允许存在的缺陷
内部杂质
表面擦伤
有色机
械杂质
5.4技术性能
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。mm
不允许
不充许
线度<1
个数12个
深度≤0.1
宽度0.1
线度30
条数12条
不允许
不允许线度
>0.5斑点存在
产品类型
普通型
高效率型
红光型
快速红光型
快时间型
超快时间型
空气等效型
产品类型
普通型
高B/型
相对光输出(相
对葱单晶），%
直径，mm
75,100
50~100
125~200
5.5产品对环境条件的适应性
GB/T13376-92
相对能量转换效率
（相对葱单晶），%
≥>55
闪烁衰减时间,ns
对\Sr-9 β射
厚度，mm
0. 4~1. 0
1. 1～1. 5
0. 2 ~0. 5
线的探测器效率，%
本底计数率
≤150
≤100
≤200
≤700
最强发射波长，nm
β、计数率比
≥150
≥150
≥150
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。
5.5.1.1温度试验：
高温+55±2℃，持续4h；低温-40±3℃，持续4h。5.5.1.2潮湿试验：
温度40士2℃，湿度（95）%，持续48h。5.5.1.3振动试验：
振动加速度98m/s，振动频率30～55Hz，互相垂直的三个方向各20min。5.5.1.4冲击试验：
冲击加速度147m/s2，驱动振幅1.0mm，冲击脉冲持续时间11±1ms，半正弦波，100次，任意方向。
5.5.2运输试验：
产品按8.2条要求包装后，在三级公路上，以25~40km/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
6试验方法
6.1试验基准条件
GB/T 13376-92
各项性能指标试验的基准条件见表6。表6
影响量
环境温度
相对度
大气压强
交流电压
电压频率
电压波形
环境辐射
外磁场干扰
外界电磁感应
放射性沾染
基准数值
标称电压UN
正弦波
0. 2 μGy - h-1(20 μrad - h-)可忽略
可忽略
可忽略
注：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
偏差或（范围）
±2℃
45%~75%
86106 kPa
总波变<5%
0. 25 μGy. h-(25 μrad · h-1)小于引起于扰的最低值
小于地磁场引起干扰的2倍
可忽略
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，放置3～5min，液滴处只有溶解痕迹，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β、比的测量
6.6.1测量条件
应符合GB12161中第3章的要求。源用Co点源，β源用Sr-°Y面源，测量应选择对探测效率较低而对β探测效率损失不大的甄别阈。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。www.bzxz.net
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测量步骤
6.6.3.1将闪烁体放置在光电倍增管阴极窗面正中位置，并用光学硅脂耦合。6.6.3.2调整测试系统，选择阈值，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N,。
6.6.3.3将放射源放置在闪炼体正中位置，按6.6.3.2的测量条件，记录单位时间的积分计数N。。6.6.4测量结果的计算
式中：T--对某种射线的探测器效率；N.——闪烁体的积分计数率，s-\；N，——本底计数率,s-；
GB/T 13376—92
N放射源在单位时间内射到探测器上的粒子数（可根据照射几何条件计算出来）。(1)
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：对于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。6.7.1方法1
详见GB12161中第5章。
6.7.2方法2
6.7.2.1测量原理
当被测样品与标准样品的发射光谱不同时、用测量相对光输出的方法并引入闪烁体发射光谱与光电倍增管光谱响应匹配的修正，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因子用L、表示：Ea)da
E.()R()da
式中：E.（>）—-—-标准样品的发射光谱；R(A) -
-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：E(a)da
E(A)R(A)d
式：E(入）——待测闪烁体的发射光谱。相对能基转换效率由式（4)表示：n= S.L/L.
武S--
待测闪烁体的相对光输出。
（2）
（4）
6.7.2.2测量方法和步骤
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型的光电a，
倍增管，使之对所有塑料闪烁体的发射光都有足够高的灵敏度。b．光电倍增管相对光谱响应R(A)的测量，见GB72704.2.1条相对光谱响应的测量。C，闪烁体发射光谱E(入）的测量，见6.9条。6.7.2.3结果的计算
用测量光谱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和光谱匹配因子L和L代入式（4)，计算出相对能量转换效率n。6.8闪炼衰减时间测量
6.8.1测量原理
应用单光丁计数法，测基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，可测568
GB/T13376-92
出闪烁体的时间谱，进而得到闪烁衰减时间。6.8.2测量装置
闪烁衰减时间的测量装置见图1。光阐
单色仪
甄别器
时幅变换器
样品室
氟别器
多道分析器
PM（2）
放★器
图1闪烁衰减时间测量装置示意图激发光源用-个脉冲宽度为3～5ns，脉冲重复频率为70~～200kHz的脉冲放电闪光灯。激发单色仪用于选择激发光波长（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。样品室应严密闭光。
光电倍增管PM(1)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（2)用于接受样品的发射光，并使处于单光子工作状态。时间谱仪由放大器、延迟器、定时甄别器、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1装置中用一个反射镜代替样品室中的样品，测出时间响应曲线，并保证测试系统的分辨时间小于0.3ns。
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，解出待测样品的闪烁衰减曲线，得到闪烁衰减时间。
6.9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测量装置
发射光谱测量装置示意图见图2。569
6.9.3测基步骤
6.9.3.1单色仪波长校准
GB/T 13376-—92
光电倍增管
单色仪
文高压汞灯
闪烁体
组合滤光器
图2发射光谱测量装暨示意图
利用图2所示装置，用面反射镜，取代闪烁体。去掉组合滤光器，使高压汞灯发出的光通过反射镜进入单色仪。用汞灯253.7nm，334.1nm，435.8nm，546.1nm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的标准灯作为光源，取代图2所示装置的高压汞灯，去掉组合滤光器，用反射镜代替闪炼体。标准光源的光谱辐射能量分布为E。（入），光源经分光后到达光电倍增管引起的光电流为I.（>），则系统的相对光谱灵敏度为S（a）。S(A) = I.(A)/E,(A)
6.9.3.3塑料闪烁体发射光谱的测量（5）
用图1所示的装置进行测量。将闪烁体放置在暗室内。对准激发光源入射光和单色仪入射狭缝的样品的表面应抛光。测量光电流按波长的分布，则闪炼体的发射光谱为E（>）。E() = I(A)/S(a)
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波长。6.10标准样品的确定
本标准规定葱单晶为测量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
按GB10263.2中第4章规定的试验方法进行。6.12潮湿试验
按GB10263.3中第4章规定的试验方法进行。6.13振动试验
按GB10263.8中第4章规定的试验方法进行。6.14冲击试验
按GB10263.9中第4章规定的试验方法进行。6.15包装运输试验
（6）
GB/T 13376--92
按GB10263.10中第3章规定的试验方法进行。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。
检验、试验项目
外形、尺寸、外观
相对光输出
探测器效率
闪烁衰减时间
相对能量转换效率
最强发射波长
低温试验
高温试验
潮湿试验
振动试验
冲击试验
包装运输试验
必做项目。
）-选做项目。
鉴定检验
检验类别
质量一致
性检验
交收检验
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
抽样方案类
型及严格性
二次，正常
二次，正常
二次,正常
二次，正常
质量-一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。标志、包装、运输和贮存
8.1标志
检查水平
全检，剔除不合格品
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
检查周期
塑料闪烁体装入软质塑料袋中，用软泡沫塑料填充闪炼体与外包装盒之间的缝隙。包装盒（或箱）内装产品合格证，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、水漫。571
8.4贮存
GB/T 13376--92
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舍。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。本标准主要起草人袁慧君。
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