【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辐射剂量探测，特别是涉及用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料及其制备方法。
技术介绍
1、电离辐射在医疗诊断与治疗、材料检测、工业探伤、科学研究以及核工业等领域具有广泛的应用。对辐射剂量进行精确探测是安全使用电离辐射的重要前提。当前辐射探测方法可以分为直接探测和间接探测，直接探测器主要包含气体电离室、闪烁体探测器和半导体探测器，其原理是利用辐射诱导产生的电子空穴对复合时释放出光子、电学效应，可以快速、实时地检测所受到的辐射。间接探测器包括液体剂量计和固体剂量计，其中，固体剂量计是利用辐射剂量与其在材料中产生的后效应之间成正比来对辐射量定量的剂量计，与直接探测器等实时的辐射探测设备相比，固体剂量计具有体积小，便携可以持续监测，测试与读取信号分离、剂量测量范围宽等特点，在辐射剂量，尤其是个人剂量和环境剂量的检测中适用性更高。
2、目前固体辐射剂量计主要通过检测材料在经过辐照之后其发光性质的变化来实现辐射探测的目的，包括热释光、光释光以及辐射光致发光等。其中热释光剂量计和光释光剂量计是通过使用热激发或光激发，使得辐射产生的电子空穴对重新结合诱导出荧光，属于一次性读取，并且存在稳定性差的缺点。辐射光致发光剂量计虽然拥有多次读取计数的能力，但其射线阻滞能力，低剂量探测灵敏度、检测阈值等性能普遍不理想。此外，通过发光测试技术来读取辐照剂量，存在信号转换过程中存在剂量累计信号损失的问题。
3、与通过发光测试技术来读取辐照剂量的探测方式相比，通过测试材料在经过辐照之后吸光度的变化来进行辐照剂量的定量探测减
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料及其制备方法，以解决上述采用发光测试技术来读取辐照剂量，存在信号转换过程中存在剂量累计信号损失的问题。本专利技术通过测试材料在经过辐照之后吸光度的变化来进行辐照剂量的定量探测减少了材料在信号转换过程中剂量累计信号的损失，材料对辐射剂量信息储存的时间更长，材料的性能更加稳定，测试的成本更低，操作更加简单。
2、为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料，聚合物薄膜材料包括功能分子和薄膜基体材料，其中功能分子选自2,2'-联吡啶、4,4'-联哌啶和4,4'-联吡啶中的一种，薄膜基体材料为三醋酸纤维素。
3、本专利技术第二方面提供了用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：
4、（1）将二氯甲烷和无水乙醇混合均匀得到溶液ⅰ；
5、（2）将功能分子加入溶液ⅰ中超声，直至功能分子完全溶解，得到溶液ⅱ；
6、（3）将三醋酸纤维素加入到溶液ⅱ中，室温静置溶解，得到铸膜液ⅲ；
7、（4）将铸膜液ⅲ倾倒在玻璃板上进行刮涂，室温静置固化后，得到聚合物薄膜材料。
8、优选的，功能分子、无水乙醇、三醋酸纤维素和二氯甲烷的质量比为1:35~45:70~80:450~500。
9、优选的，功能分子、无水乙醇、三醋酸纤维素和二氯甲烷的质量比为1:40:75:460。
10、优选的，步骤（2）中，超声溶解时间为5~10min。
11、优选的，步骤（3）中，室温静置溶解时间为6~8h。
12、优选的，步骤（4）中，刮涂厚度为50~150μm。
13、优选的，步骤（4）中，刮涂速度为40~50cm/min。
14、优选的，步骤（4）中，室温静置固化时间为15~30min。
15、因此，本专利技术采用上述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料及其制备方法，具有以下有益效果：
16、（1）本专利技术采用2,2'-联吡啶、4,4'-联哌啶和4,4'-联吡啶作为功能分子，采用三醋酸纤维素作为薄膜基体材料，成本低廉，制备条件温和，制备流程简单，并且功能分子聚合物薄膜材料的产量较高，有利于实现商业化。
17、（2）本专利技术制备的功能分子聚合物薄膜材料的线性剂量检测范围宽达0.1~120kgy，基本满足一般辐射剂量探测需求，应用范围较广。
18、（3）本专利技术制备的功能分子聚合物薄膜材料的吸光度随着电子束辐照剂量的增加而增加，根据功能分子聚合物薄膜材料的吸光度算出电子束辐照剂量，使用本专利技术的功能分子聚合物薄膜材料探测辐射剂量，操作简单，探测时间短，探测人员无需在辐照源处进行探测，有效地避免了高剂量辐照对探测人员造成伤害。
19、（4）本专利技术的功能分子聚合物薄膜材料对于电子束辐照剂量探测的灵敏度可以通过改变添加功能分子的质量加以调控，且在添加功能分子质量为50~200 mg的宽范围内，功能分子聚合物薄膜材料在检测范围内的线性关系均保持良好。
20、（5）本专利技术制备的功能分子聚合物薄膜材料稳定性良好。
21、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.用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料，其特征在于：聚合物薄膜材料包括功能分子和薄膜基体材料，其中功能分子选自2,2'-联吡啶、4,4'-联哌啶和4,4'-联吡啶中的一种，薄膜基体材料为三醋酸纤维素。
2.根据权利要求1所述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，其特征在于：功能分子、无水乙醇、三醋酸纤维素和二氯甲烷的质量比为1:10~40:15~80:100~500。
4.根据权利要求3所述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，其特征在于：功能分子、无水乙醇、三醋酸纤维素和二氯甲烷的质量比为1:40:75:460。
5.根据权利要求2所述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，超声溶解时间为5~10min。
6.根据权利要求2所述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，室温静置溶解时间为6~8h。
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8.根据权利要求2所述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，刮涂速度为40~50cm/min。
9.根据权利要求2所述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，室温静置固化时间为15~30min。
...【技术特征摘要】
1.用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料，其特征在于：聚合物薄膜材料包括功能分子和薄膜基体材料，其中功能分子选自2,2'-联吡啶、4,4'-联哌啶和4,4'-联吡啶中的一种，薄膜基体材料为三醋酸纤维素。
2.根据权利要求1所述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，其特征在于：功能分子、无水乙醇、三醋酸纤维素和二氯甲烷的质量比为1:10~40:15~80:100~500。
4.根据权利要求3所述的用于电子束剂量定量探测的聚合物薄膜材料的制备方法，其特征在于：功能分子、无水乙醇、三醋酸纤维素和二氯甲烷的质量比为1:40:75:460。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，边海江，杨磊，郭献军，姚云鹏，孙鸿飞，宋建鑫，汪遐，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：
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