【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辐射剂量计，特别是涉及一种有机玻璃固体剂量计及其制备方法。
技术介绍
1、辐射剂量计是指在给定时间内测量所接受的核辐射剂量的仪器。根据物质吸收辐射能产生的温度效应，射线对物质的电离效应、化学效应以及固体物质物理性质的种种变化，辐射剂量的测量可分成量热法、电离室法、化学剂量法以及固体剂量计。固体剂量计是借助于某些固体物质(如某些无机或有机晶体，玻璃以及聚合物等)吸收辐射能后引起的变化来测定辐射剂量，固体剂量计主要有热释光剂量计、胶片剂量计、荧光玻璃剂量计、径迹剂量计、半导体剂量计等。因为固体剂量计可制成薄片或薄膜状，可用于测量样品中的剂量分布，广泛应用于个人剂量测量、临床剂量测量、环境监测、放射生物学、辐射化学和辐射工艺、反应堆剂量测量等领域。
2、目前，对于强辐射场的剂量测定，尤其是辐射加工领域，得到广泛使用的剂量计有：液体化学剂量计、辐射显色薄膜剂量计和有机玻璃剂量计。液体化学剂量计灵敏度高，但其测量过程较为繁琐，且受环境因素影响大；辐射变色薄膜剂量计和有机玻璃剂量计操作简单、测试方便，然而薄膜剂量计制备工艺复杂，而适用于有机玻璃剂量计的辐射致色染料极少，且其辐照后稳定性难以保证。因此，适用于高剂量测量的剂量计有待发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种有机玻璃固体剂量计及其制备方法，以解决上述高剂量测量的剂量计难以保证稳定性的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种有机玻璃固体剂量计，按照重量份数包括基材材料10
3、优选的，基材材料为甲基丙烯酸甲酯，纯度大于99.5％，含有30ppm dmbp稳定剂。
4、优选的，辐射致色染料为溶剂红135、溶剂红179、溶剂红195、溶剂红52、溶剂红23、溶剂红149、溶剂橙60、溶剂橙107、溶剂黄179、溶剂黄93、溶剂黄160中的一种或多种，辐射致色染料纯度大于99.5％。
5、溶剂红/溶剂橙/溶剂黄染料具有较高的热稳定性、耐光和耐迁移性，在x/伽马、贝塔射线等高能射线辐照下，染料中的基团发生辐射化学反应，生成新的致色基团，辐照后剂量计颜色变暗，其变暗程度与吸收的剂量呈线性关系，可用分光光度法快速测量。
6、优选的，引发剂为偶氮类引发剂或过氧类引发剂。
7、优选的，引发剂为过氧化苯甲酰。
8、优选的，光稳定剂为苯并三唑类、水杨酸酯类、亚磷酸酯类、二苯甲酮类的一种或几种。
9、优选的，光稳定剂为苯并三氮唑，用于吸收270-340nm波长的紫外线，起到良好的光稳定效果。
10、优选的，热稳定剂为复合化合物类、金属皂类、盐基性铅盐类中的一种或几种。
11、优选的，热稳定剂为液体钙锌复合化合物，主要成分包括硬脂酸钙、蓖油酸钙、硬脂酸锌、蓖油酸锌、以及环氧油，用于抑制热氧化降解反应,延缓或预防高温下聚合物分子链的断裂和降解。
12、本专利技术第二方面提供了一种有机玻璃固体剂量计的制备方法，包括以下步骤：
13、1)预聚：在反应釜中注入基材材料，依次加入引发剂、辐射致色染料、光稳定剂、热稳定剂，反应釜密封后置于水浴中进行搅拌并反应，待溶液粘度达500mpa·s时，停止加热并快速冷却至室温，制得预聚体；
14、2)真空除泡：打开反应釜并将预聚体置于真空消泡机中，真空除泡；
15、3)灌模：将步骤(2)得到的预聚体灌注于专用玻璃模具中，控制灌模厚度，并采用定型施压装置确保灌模厚度均匀；
16、4)低温聚合：经灌模完成的专用玻璃模具置于烘箱中进行低温聚合；
17、5)高温聚合：低温聚合完成后，将模具进行高温聚合；
18、6)降温脱膜：高温聚合完成后，自然冷却至室温，拆除专用玻璃模具得到有机玻璃剂量片；
19、7)切割封装：将有机玻璃剂量片，用激光切割机加工，制成长方体，即得有机玻璃固体剂量计。
20、优选的，步骤(1)中水浴温度为90-95℃，搅拌时间为20-25min；步骤(2)中在0.1pa下真空除泡15-20min；步骤(3)中采用3mm线径密封圈控制灌模厚度。
21、优选的，步骤(4)中在50-70℃条件下低温聚合18-24h。
22、优选的，步骤(5)中在100-120℃条件下高温聚合2-4h。
23、优选的，步骤(7)中用激光切割机加工，制成30mm×11mm×3mm的长方体。
24、优选的，步骤(7)中将制得的有机玻璃固体剂量计封装于铝箔袋中密封保存。
25、因此，本专利技术采用上述结构的一种有机玻璃固体剂量计及其制备方法，具有以下有益效果：
26、(1)本专利技术所制得的有机玻璃固体剂量计，利用溶剂红/溶剂橙/溶剂黄染料的辐射致色作用，并结合光稳定剂以及热稳定剂的使用，提升了有机玻璃剂量计在辐照前及辐照后的贮存稳定性。
27、(2)本专利技术的有机玻璃固体剂量计在5-50kgy剂量范围内响应良好，测量精密度≤2％，可作为固体剂量计应用于辐射加工等高剂量测量领域。
28、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种有机玻璃固体剂量计，其特征在于：按照重量份数包括基材材料100份、辐射致色染料0.02-0.05份、引发剂0.1-0.2份、光稳定剂0.2-0.5份、热稳定剂0.2-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种有机玻璃固体剂量计，其特征在于：基材材料为甲基丙烯酸甲酯，纯度大于99.5％，含有30ppm DMBP稳定剂。
3.根据权利要求1所述的一种有机玻璃固体剂量计，其特征在于：辐射致色染料为溶剂红135、溶剂红179、溶剂红195、溶剂红52、溶剂红23、溶剂红149、溶剂橙60、溶剂橙107、溶剂黄179、溶剂黄93、溶剂黄160中的一种或多种，辐射致色染料纯度大于99.5％。
4.根据权利要求1所述的一种有机玻璃固体剂量计，其特征在于：引发剂为偶氮类引发剂或过氧类引发剂。
5.根据权利要求1所述的一种有机玻璃固体剂量计及其制备方法，其特征在于：光稳定剂为苯并三唑类、水杨酸酯类、亚磷酸酯类、二苯甲酮类的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种有机玻璃固体剂量计及其制备方法，其特征在于：热稳定剂为复合化合物类、金
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种有机玻璃固体剂量计的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种有机玻璃固体剂量计的制备方法，其特征在于：步骤(1)中水浴温度为90-95℃，搅拌时间为20-25min；步骤(2)中在0.1Pa下真空除泡15-20min；步骤(3)中采用3mm线径密封圈控制灌模厚度。
9.根据权利要求7所述的一种有机玻璃固体剂量计的制备方法，其特征在于：步骤(4)中在50-70℃条件下低温聚合18-24h。
10.根据权利要求7所述的一种有机玻璃固体剂量计的制备方法，其特征在于：步骤(5)中在100-120℃条件下高温聚合2-4h。
...【技术特征摘要】
1.一种有机玻璃固体剂量计，其特征在于：按照重量份数包括基材材料100份、辐射致色染料0.02-0.05份、引发剂0.1-0.2份、光稳定剂0.2-0.5份、热稳定剂0.2-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种有机玻璃固体剂量计，其特征在于：基材材料为甲基丙烯酸甲酯，纯度大于99.5％，含有30ppm dmbp稳定剂。
3.根据权利要求1所述的一种有机玻璃固体剂量计，其特征在于：辐射致色染料为溶剂红135、溶剂红179、溶剂红195、溶剂红52、溶剂红23、溶剂红149、溶剂橙60、溶剂橙107、溶剂黄179、溶剂黄93、溶剂黄160中的一种或多种，辐射致色染料纯度大于99.5％。
4.根据权利要求1所述的一种有机玻璃固体剂量计，其特征在于：引发剂为偶氮类引发剂或过氧类引发剂。
5.根据权利要求1所述的一种有机玻璃固体剂量计及其制备方法，其特征在于：光稳定剂为苯并三唑类...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国卿，毛楚元，邝子腾，廖义相，颜强，吴正新，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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