Væskescintillationstælling

jun 7, 2021
admin
Væskescintillationstæller

Prover opløses eller suspenderes i en “cocktail”, der indeholder et opløsningsmiddel (historisk set aromatiske organiske stoffer som xylen eller toluen, men i nyere tid anvendes mindre farlige opløsningsmidler), typisk en form for overfladeaktivt stof og små mængder af andre tilsætningsstoffer, der kaldes “fluorer” eller scintillatorer. Scintillatorer kan opdeles i primære og sekundære fosforer, der adskiller sig i deres luminescensegenskaber.

Beta-partikler, der udsendes fra isotopprøven, overfører energi til opløsningsmiddelmolekylerne: π-skyen i den aromatiske ring absorberer energien fra den udsendte partikel. De energibærende opløsningsmiddelmolekyler overfører typisk den opfangede energi frem og tilbage med andre opløsningsmiddelmolekyler, indtil energien til sidst overføres til en primær scintillator. Den primære fosfor vil udsende fotoner efter absorption af den overførte energi. Da denne lysemission kan være ved en bølgelængde, der ikke muliggør effektiv detektion, indeholder mange cocktails sekundære fosforer, der absorberer fluorescensenergien fra den primære fosfor og genudsender den ved en længere bølgelængde.

De radioaktive prøver og cocktailen anbringes i små gennemsigtige eller gennemskinnelige (ofte glas eller plast) hætteglas, som lægges i et instrument, der kaldes en væskescintillationsmåler. Nyere maskiner kan anvende plader med 96 brønde med individuelle filtre i hvert brønd. Mange tællere har to fotomultiplikatorrør, der er forbundet i et sammenfaldskredsløb. Koincidenskredsløbet sikrer, at ægte lysimpulser, som når begge fotomultiplikatorrør, tælles, mens falske impulser (f.eks. på grund af linjestøj), som kun ville påvirke det ene af rørene, ignoreres.

Tælleeffektiviteten under ideelle forhold varierer fra ca. 30 % for tritium (en lavenergi-beta-emitter) til næsten 100 % for fosfor-32, en højenergi-beta-emitter. Nogle kemiske forbindelser (især klorforbindelser) og stærkt farvede prøver kan forstyrre tælleprocessen. Denne interferens, kendt som “quenching”, kan overvindes ved datakorrektion eller ved omhyggelig prøveforberedelse.

Højenergi-betaemittere, som f.eks. fosfor-32, kan også tælles i en scintillationsmåler uden cocktail, idet der i stedet anvendes en vandig opløsning. Denne teknik, der er kendt som Cherenkov-tælling, er baseret på, at Cherenkov-strålingen detekteres direkte af fotomultiplierrørene. Cherenkov-tælling i denne eksperimentelle sammenhæng anvendes normalt til hurtige, grove målinger, da prøvens geometri kan skabe variationer i resultatet.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.