Durch Cameron Chai
Ein Forschungsteam, das Brent Wagner und Bernd Kahn vom Georgia-Technologie-Forschungsinstitut enthält, (GTRI) hat einen Prototyp geplant, der den Nano--photonischen zusammengesetzten Szintillationszähler genannt wird, der Seltenerd- Metalle und andere Elemente am nanoscale integriert, damit erhöhte Stärke, Genauigkeit und Empfindlichkeit verbesserten Strahlungsbefund zur Verfügung stellt.
Georgia-Technologie-Forschungsinstitutforscher Brent Wagner und Bernd Kahn verwenden neue Materialien und Nanotechnologietechniken, um verbesserte Strahlungsbefundtechniken zu entwickeln. (Kredit: Gary Mild)
Halbleiterdetektoren und Szintillationszähler sind die zwei Technologien, die für das Entdecken von subatomaren Partikeln und von Gammastrahlen freigegeben werden durch Kernmaterialien eingesetzt werden. Jedoch haben diese Technologien ihre eigenen Beschränkungen und Probleme. Um diese Punkte auszugleichen, hat das GTRI-Team verschiedene neue Materialien und Technologien erforscht.
Für seine Forschung wählte das GTRI-Team die Szintillationstechnologie, die einen einzelnen Kristall verwendet, der vom Natriumjodid oder von den ähnlichen Materialien gemacht wird. Das Team dann synthetisierte einen Verbundwerkstoff, der Leuchte erzeugen kann und wurde von den nanoparticles von Seltenerd- Metallen, von Oxiden und von Halogeniden gemacht.
Wagner erklärte, dass ein scintillator Kristall die helle Transparenz haben muss, zum von Strahlung zu ermittlen. Ein Idealkristall produziert Lichtblitze, indem es gleichmäßig die Energie aus ankommenden Gammastrahlen umwandelt. Diese Lichtblitze werden dann durch einen Fotovervielfacher verstärkt, um das genaue Maß der Leuchte für das Einholen der Radioaktivitätsinformationen zu aktivieren.
Transparente Materialien wie Glas oder Kristall verlieren ihre Transparenz, als sie in kleine Stücke brachen. Um dieses Problem anzugehen, pulverisierte das Forschungsteam die Materialien zum nanoscale, das der Reihe nach die Streueffekte da die Wellenlänge als der ankommenden Gammastrahlen der Partikel ist' Größe beträchtlich kleiner' senkt.
Zuerst verwendete das GTRI-Team eine Plastikgrundmasse, um die strahlungsempfindlichen kristallenen nanoparticles zu zerstreuen. Jedoch war das Team nicht in der Lage, das nanopowder in der Grundmasse gleichmäßig zu verteilen, um genaue Strahlungsanzeigen zu erhalten.
Folglich das Teamaltglas als Matrixmaterial durch das Hinzufügen von von Cer Bromid und Gadolinium mit Tonerde und Silikon. In dieser Kombination absorbiert Gadolinium die Gammaenergie und überträgt das Energiecer, das als effizienter heller Emitter arbeitet. Das Team war, das Cer und den Gadolinium in den Silikongläsern, indem es Cer heizte, den Gadolinium, die Tonerde und das Silikon gleichmäßig zu verteilen auf eine flüssige Mischung, die dann unten als fester Monolith abkühlte. Das Abkühlen der Mischung fällte das Cer und den Gadolinium aus aluminosilicate Lösung heraus aus und verursachte ihre einheitliche Verteilung im Glas. Das resultierende Material gibt zuverlässige Anzeigen während seiner Aussetzung zu den Gammastrahlen.
Quelle: http://gtresearchnews.gatech.edu/