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Dokumentenidentifikation DE68923870T2 21.12.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0400146
Titel VERFAHREN ZUR MESSUNG DER RADIOAKTIVITÄT EINER PROBE UNTER VERWENDUNG EINES REVERSIBLEN FESTPHASEN-FLÜSSIGPHASEN-SZINTILLATORS.
Anmelder Packard Instrument B.V., Groningen, NL
Erfinder FUJII, Haruo, Fuchu-shi, Tokyo 183, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Aktenzeichen 68923870
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 23.02.1989
EP-Aktenzeichen 899028146
WO-Anmeldetag 23.02.1989
PCT-Aktenzeichen JP8900189
WO-Veröffentlichungsnummer 9004796
WO-Veröffentlichungsdatum 03.05.1990
EP-Offenlegungsdatum 05.12.1990
EP date of grant 16.08.1995
Veröffentlichungstag der Übersetzung europäischer Ansprüche 04.02.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.1995
IPC-Hauptklasse G01T 1/20
IPC-Nebenklasse G01T 1/204   C09K 11/00   

Beschreibung[de]
Technisches Umfeld

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwendung eines reversiblen festphasen- flüssigphasen Szintillators. Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verwendung eines Szintillators, der als Reaktion auf eine Strahlung Licht aussendet, besonders einen reversiblen festphasen-flüssigphasen Szintillator von solcher Art, daß es möglich ist, durch Regulierung der Temperatur ganz nach Wunsch eine feste Phase oder eine flüssige Phase auszuwählen.

Hinweis zum bisherigen Stand der Technik

In letzter Zeit hat die Biochemie wesentliche Fortschritte gemacht, und die Suche nach Analysenmethoden für Substanzen, die Organismen bilden, - wie z.B. Proteine -, sowie die Erforschung der Stoffwechselfunktionen von Substanzen (einschließlich von Arzneimitteln) wurden aktiv verfolgt. Der Fortschritt der Molekularbiologie bei der Aufklärung biologischer Phänomene auf Grund der Struktur und Funktion von Biopolymeren war besonders groß. In dieser Forschungsrichtung sind Analysenverfahren für Substanzen (wie DNA und Proteine), die Organismen bilden, wesentliche Voraussetzungen.

Tracer sind Substanzen, die zugesetzt werden, um Kenntnisse über das Verhalten von Elementen oder Substanzen zu erhalten, und Experimente mit Tracern werden oft auf den Gebieten der Medizin, der Pharmakologie usw. ausgeführt. Um das Verhalten eines Elementes oder ein Substanz mit Tracern zu untersuchen, ist es üblich eine markierte Verbindung zu verwenden, die ein Radioisotop des betreffenden Elementes enthält. Auf den Gebieten der Medizin und der Pharmazie sind Tritium (³H), ¹&sup4;C-Kohlenstoff usw., - Elemente, die Organismen bilden -, die am meisten verwendeten Radioisotope.

In einem Tracer-Experiment gewinnt man Informationen über das Verhalten des zu untersuchenden Elementes (target element) oder der zu untersuchenden Verbindung, indem man die Radioaktivität des markierten Radioisotopes verfolgt. Wie bereits festgestellt, werden Tracer-Experimente auch auf den Gebieten der Biochemie, der Medizin und der Pharmakologie häufig durchgeführt. Es ist bei einem Tracer- Experiment allgemein üblich, dem Meßobjekt künstlich ein Radioisotop (das heißt eine markierte Verbindung) zuzusetzen. Da außerdem Radioisotope (in der Form von Radioisotopen, die durch, - z.B. von kosmischer Strahlung verursachte, Kernreaktionen gebildet wurden), in einem konstanten Verhältnis, weit in der Natur verbreitet sind, ist es möglich, das Alter eines Organismus zu bestimmen, in dem man den ¹&sup4;C-Anteil im Organismus untersucht. Daher werden Radioisotope auch bei Untersuchungen zur Altersbestimmung verwendet.

Szintillaton ist ein Phänomen, bei dem eine fluoreszierende Substanz Licht aussendet, wenn eine Strahlung auf sie trifft. Szintillationszähler werden verwendet, um γ-Strahlen, Röntgen-Strahlen, β- und Neutronen-Strahlen zu entdecken. Szintillationszähler werden konstruiert, um mit Hilfe einer fluoreszierenden Substanz Strahlungsenergie in Licht umzuwandeln, dann das Licht mit einer Photovervielfacher-Röhre in elektrische Impulse umzuwandeln, und die Zahl der Impulse zu zählen. Die vorstehend beschriebenen Tracer-Experimente werden im allgemeinen unter Verwendung von solchen Szintillationszählern durchgeführt.

Szintillationszähler können jede Art von Strahlung wie Licht-, Neutronen-Strahlung und außerdem geladene Teilchen entdecken und messen. Lumineszierende Substanzen, die in Szintillationszählern verwendet werden, werden Szintillatoren genannt. Die Wellenlängen des von Szintillatoren ausgestrahlten Lichtes liegen im allgemeinen im Bereich von 3000 bis 600 Ängström. Szintillatoren müssen solche Eigenschaften besitzen, daß sie in dem oben genannten Wellenlängenbereich keine Absorptionsbande haben, Fluoreszenzlicht übertragen können, und eine kurze Fluoreszenz-Lebensdauer haben, - was die Zerfallszeit begrenzt.

Szintillatoren können in folgende Klassen eingeteilt werden, je nach der Phase, in der sie verwendet werden: Feste, flüssige und gasförmige Szintillatoren. Eine große Vielfalt solcher Szintillatoren wurde bisher vorgeschlagen und verwendet. Zum Beispiel war die Erfindung des, durch Thallium aktivierten Natriumiodids [NaI(T1)],das in kristalliner Form vorliegt, der Beginn der Gamma- Spektroskopie. Weitere Beispiele von Szintillatoren sind Thallium-aktiviertes Caesiumiodid [CsI(T1)], Natriumaktiviertes Caesiumiodid [CsI(Na)] und Europium-aktiviertes Lithiumiodid [LiI(Eu)].

Silber-aktiviertes Zinksulfid [ZnS(Ag)], Europiumaktiviertes Calciumfluorid [CaF&sub2;(Eu)], Bismutgermanat (BGO, Bi&sub4;Ge&sub3;O&sub1;&sub2;) und Caesiumfluorid sind ebenfalls bekannt. Zusätzlich ist ein aus Quarz gefertigter Glas-Szintillator bekannt. Gas-Szintillatoren, die Edelgase wie Xenon, Helium usw. verwenden, werden als Hochgeschwindigkeits- Szintillatoren in Betracht gezogen, aber sie werden im allgemeinen nur für spezielle Zwecke verwendet.

Flüssige Szintillatoren werden gegenwärtig oft verwendet, da sie als Flüssigkeiten leicht zu handhaben sind, und sie es außerdem ermöglichen, eine Geometrie zu erhalten, die für die Messung von ³H und ¹&sup4;C günstig ist. Die Hauptbestandteile eines flüssigen Szintillators sind ein organisches Lösungsmittel und eine gelöste fluoreszierende Substanz, aber einige flüssige Szintillatoren enthalten auch ein Tensid, um das organische Lösungsmittel oder andere Additive zu emulgieren.

Die Eigenschaften von flüssigen Szintillatoren werden durch die Auswahl und die Art des Lösungsmittels, der gelösten Substanz, des Tensides usw. bestimmt und durch die Menge, in der jedes Material verwendet wird. Wenn z.B. als Lösungsmittel für einen flüssigen Szintillator Xylol oder Toluol verwendet werden, dann kann der so erhaltene Szintillator als ein Xylol- oder Toluol-basierter flüssiger Szintillator bezeichnet werden. Ein flüssiger Szintillator, der ein Tensid enthält, kann auch als ein emulgierender Szintillator bezeichnet werden.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, können Szintillatoren auch als Substanzen angesehen werden, die als Energiewandler dienen, indem sie Strahlungsenergie in Fluoreszenzenergie umwandeln. Für die Vorbereitung eines Meßobjektes genügt es, eine radioaktive Substanz einer Lösung zuzusetzen, die als ein sogenannter "Szintillationscocktail" vorliegt.

Die vorstehend beschriebenen, festen, flüssigen und gasförmigen Szintillatoren werden alle so verwendet, daß sie mit der von den Meßobjekten ausgehenden Strahlung bestrahlt werden. Viele flüssigen Szintillatoren werden üblicher Weise in Form einer Mischung mit einem Meßobjekt verwendet, die in einem Glasbehälter enthalten ist.

Die Veröffentlichungen von M. A. Meyer et al. ("a new liquid scintillator" in: Nuclear Instruments and Methods; Bd. 22, Nr. 2, [April 1963], Seite 371-372) und von Kazuo Yamakoshi ("kerosine scintillator" in: Nuclear Instruments and Methods, Bd. 126, Nr. 3, [Mai 1975], Seite 407-412) Amsterdam/NL, offenbaren verschiedene Materialien als Zusammensetzungen für flüssige Szintillatoren. Solche bereits bekannte Materialien umfassen PPO- und POPOP- Szintillatoren ebenso wie flüssiges Paraffin als Lösungsmittel.

Das Dokument WO 89/11664, das nicht vor dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anwendung veröffentlicht wurde, offenbart einen festen, schmelzbaren Szintillator, der in geschmolzenem Zustand auf eine absorbierende Folie aufgetropft wird, um die Probe vor ihrer Messung zu umhüllen und zu durchdringen.

Offenbarung der Erfindung

Die Gemeinsamkeit zwischen den üblichen festen und flüssigen Szintillatoren besteht darin, daß die Messung ohne einen Wechsel der (festen oder flüssigen) Phase nach der Herstellung des verwendeten Szintillators erfolgt. Im Endergebnis ist es, - abhängig von der Konfiguration, der Größe und anderen physikalischen Einschränkungen einer Probe -, schwierig, ausgezeichnete Meßbedingungen zu erhalten.

Flüssige Szintillatoren sind außerdem darin problematisch, daß die Herstellung und Handhabung von Proben kompliziert ist und daß eine große Zahl von Arbeitsschritten erforderlich ist. Weiterhin bleibt nach der Anwendung eine große Menge des organischen Lösungsmittels, vermischt mit einer radioaktiven Substanz, zurück. Wenn das verwendete organische Lösungsmittel unsachgemäß gehandhabt und gelagert wird, besteht außerdem Feuergefahr. Die vorliegende Erfindung hat die bereits beschriebenen Probleme gelöst und löst auch die folgenden Aufgaben.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung einen reversiblen festphasen-flüssigphasen Szintillator bereit zu stellen, der so entworfen wurde, daß man, je nach Wunsch, eine feste oder flüssige Phase einfach durch Regulierung der Temperatur auswählen kann.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung einen reversiblen festphasen-flüssigphasen Szintillator bereit zu stellen, der die Vorbereitung einer Probe zur Messung erleichtert.

Darüber hinaus ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung einen reversiblen festphasen-flüssigphasen Szintillator bereit zu stellen, der die Auswahl einer festen oder flüssigen Phase ermöglicht, und im Vergleich zu den üblichen Szintillatoren eine bessere Ausnutzung der Szintillation ermöglicht.

Um diese Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen reversiblen festphasen-flüssigphasen Szintillator, - der im folgenden einfach als "Szintillator" bezeichnet wird -, bereit, umfassend:

Eine fluoreszierende Substanz zum Umwandeln von Strahlungsenergie in Lichtenergie;

ein Lösungsmittel, welches diese fluoreszierende Substanz löst, Strahlungsenergie auf die fluoreszierende Substanz überträgt und eine radioaktive Substanz, die das Meßobjekt ist, benetzt, löst und durchdringt, um sie somit einheitlich zu überziehen; und

eine fixierende Substanz, die es ermöglicht, daß das Lösungsmittel und die fluoreszierende Substanz in einem festen Zustand fixiert und außerdem beim Erwärmen verflüssigt werden, wobei die fixierende Substanz zu einer reversiblen Phasenumkehr in der Lage ist.

Szintillatoren können, entsprechend der Art ihres Materials, grob in anorganische und organische Szintillatoren eingeteilt werden. Nach dieser Klassifikation gehören die Szintillatoren der vorliegenden Erfindung zu den organischen Szintillatoren und umfassen ein organisches Lösungsmittel; eine Substanz, die zu einem reversiblen Übergang zwischen der festen und der flüssigen Phase fähig ist, das heißt, eine fixierende Substanz, um ein Meßobjekt zu fixieren und eine gelöste fluoreszierende Substanz. Der erfindugsgemäße Szintillator umfasst ein organisches Lösungsmittel, eine fixierende Substanz, die vorzugsweise auf Grund der Temperatur zwischen der festen Phase und der flüssigen Phase wechseln kann, und eine gelöste fluoreszierende Substanz. Jedes der bekannten organischen Lösungsmittel kann nach Wunsch, beispielsweise in Üebereinstimmung mit der Art des Meßobjektes ausgewählt werden. Die fixierende Substanz ist mehr spezifisch, ein oberflächen-aktives Agens oder ein Paraffin.

Paraffine sind bekannte, gesättigte Kohlenwassersstoff- Verbindungen mit einem Molekulargewicht von etwa 300 bis 500, die im wesentlichen aus geradkettigen Kohlenwasserstoffen mit durchschnittlich 20 bis 35 C-Atomen bestehen. Oberflächen-aktive Agenzien werden oft als Reingungsmittel verwendet und sind bekanntlich Substanzen mit verschiedenen Eigenschaften wie Emulgierbarkeit, Dispergierbarkeit, Solubilisierung und Schaumfähigkeit. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete oberflächen-aktive Agens dient sowohl als Emulgator als auch zum Dispergieren eines organischen Lösungsmittels. - wie es schon nach dem bisherigen Stand der Technik bekannt ist -, und als fixierende Substanz. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete oberflächen-aktive Agens ist vorzugsweise ein nicht-ionisches oberflächen-aktives Agens, das bei normaler Temperatur fest ist und sich beim Erwärmen verflüssigt.

Die Art der fixierenden Substanz ist jedoch nicht unbedingt auf diese beiden Substanz-Klassen beschränkt. Es ist möglich jede Substanz zu verwenden, die durch Regulierung der Temperatur reversibel zwischen der festen und der flüssigen Phase umgewandelt werden kann. Es ist möglich, den Schmelzpunkt des der vorliegenden Erfindung entsprechenden Szintillators durch Änderung des Mischungsverhältnisbes zwischen der fixierenden Substanz (einem oberflächen-aktiven Agens oder einem Paraffin) und dem organischen Lösungsmittel zu varieren. Dieser Effekt ist auch als "Schmelzpunktserniedrigung" bekannt.

Die Festlegung des Schmelzpunktes wird durch die Änderung des Mischungsverhälnisses bewirkt, wobei die Art des Meßobjektes und seine möglichst bequeme Handhabung zu beachten ist. Vorzugsweise sollte der Szintillator bei einer nicht unter 30ºC liegenden Temperatur flüssig werden. Entsprechend dem Szintillator der vorliegenden Erfindung ist es daher möglich, eine Konfiguration, eine Größe usw. nach Wunsch auszuwählen.

Es ist vorteilhaft den Schmelzpunkt bei einer Temperatur festzulegen, die etwas höher ist als die Temperatur der Umgebung, das heißt im Normalfall die Raumtemperatur. Denn dann kann der erwärmte, flüssige Szintillator erstarren, indem man ihn einfach unter Raumbedingungen (indoors) stehen lässt.

Weiterhin ist es in dem Fall, in dem der Szintillator auf die Probe aufgebracht wird, auch möglich, leicht eine gewünschte Probe zu erhalten, indem man einfach den durch Erwärmen geschmolzenen Szintillator auf eine Probe tropfen lässt oder die Probe in den geschmolzenen Szintillator eintaucht. Im flüssigen Zustand benetzt und durchdringt der Szintillator eine Meßprobe, um sie dadurch einheitlich zu überziehen. Daher ist es möglich, eine einheitliche Probe, unabhängig von ihrer Konfiguration und ihrer Größe, herzustellen.

Indem man den Szintillator sich verfestigen lässt, wird die Reproduzierbarkeit verbessert und die Handhabung der Probe erleichtert. Da der Szintillator der vorliegenden Erfindung durch Regulierung der Temperatur zwischen der festen und der flüssigen Phase umgewandelt werden kann, ist es möglich, ihn in jedem Fall in dem gewünschten Aggregatzustand zu handhaben. Der gebrauchte Szintillator besitzt ein relativ kleines Volumen, das nur 1/50 bis 1/100 des Volumens eines flüssigen Szintillators beträgt, und daher ist die Beseitigung des gebrauchten Szintillators relativ einfach.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die FIG. 1 zeigt ein Beispiel eines einfachen und leicht handhabbaren Behälters zur Handhabung eines reversiblen festphasen-flüssigphasen Szintillators;

Die FIG. 2 ist ein Schnittbild und zeigt ein Beispiel, bei dem ein reversibler festphasen-flüssigphasen Szintillator zur Verwendung auf einen Filter aufgebracht wurde.

Die FIG. 3 ist ein Schnittbild und zeigt ein Beispiel, bei dem ein Meßobjekt in einen reversiblen festphasen- flüssigphasen Szintillator getaucht wird, um damit für die Verwendung überzogen zu werden.

Die FIG. 4 ist ein Schnittbild und zeigt ein Beispiel, bei dem ein reversibler festphasen-flüssigphasen-Szintillator zur Verwendung in einen transparenten Behälter eingebracht wird, und

die FIG. 5(a) und die FIG. 5(b) sind Schnittbilder, wobei jede FIG. ein Beispiel zeigt, bei dem ein reversibler festphasen-flüssigphasen Szintillator vorher auf eine filmartige Substanz aufgebracht wurde.

Die beste Art zur Anwendung der Erfindung

[Ausführungsform 1]

Die erste Ausführungsform des Szintillators hat die folgende Zusammensetzung:

Bestandteile Mischungsverhältnis Xylol Paraffin Bis-MSB

[Ausführungsform 2]

Die zweite Ausführungsform des Szintillators hat die folgende Zusammensetzung:

Bestandteile Mischungsverhältnis Pseudokumen Paraffin Bis-MSB

[Ausführungsform 3]

Die dritte Ausführungsform des Szintillators hat die folgende Zusammensetzung:

Bestandteile Mischungsverhältnis Isopropyl-naphthalin Paraffin Bis-MSB

[Ausführungsform 4]

Die vierte Ausführungsform des Szintillators hat die folgende Zusammensetzung:

Bestandteile Mischungsverhältnis Isopropyl-naphthalin nicht-ionisch.oberflächen-aktives Agens (fest) Bis-MSB

[Ausführungsform 5]

Die fünfte Ausführungsform des Szintillators hat die folgende Zusammensetzung:

Bestandteile Mischungsverhältnis Pseudokumen nicht-ionisch.oberflächen-aktives Agens (fest) Bis-MSB

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die nachstehend genannten Materialien verwendet wurden.

a) Xylol und Pseudokumen, die als organische Lösungsmittel verwendet wurden, sind Produkte der Wako Pure Chemical Industries Ltd. (Japan). Isopropyl-naphthalin ist von der Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. (Japan) erhältlich. Es werden Xylol und Pseudokumen verwendet, wobei Xylol ein Gemisch der der o-, m- und p-Isomeren ist. Für beide Reagenzien wurden nach dem japanischen Industriestandard [Japanese Industrial Standard (JIS)] zertifizierte Reagenzien verwendet. Die organischen Lösungsmittel wirken als Überträger, die Strahlungsenergie auf fluoreszierende Substanzen übertragen.

b) Die Paraffine sind Produkte der Nitton Seiro Co., Ltd. (Japan). Das bei der ersten Ausführungsform verwendete Paraff in entspricht dem Typ 115 und das bei der zweiten Ausführungsform verwendete Paraffin entspricht dem Typ SP-0110. Die nicht-ionischen oberflächen-aktiven Substanzen sind Produkte der Lion Fat & Oil Co., Ltd. (Japan) und diese nicht-ionischen oberflächen-aktiven Substanzen gehören zur Klasse der Polyoxyethylen-alkyl-phenylether. Die Handelsnamen der in der vierten bzw. fünften Ausführungsform verwendeten oberflächen-aktiven Substanzen sind "Liponox NCT" bzw. "Liponox NC2Y". Die Paraffine und die nicht- ionischen oberflächen-aktiven Substanzen wirken als fixierende Agenzien, die reversibel durch die jeweilige Temperatur reguliert werden können.

c) PPO ist eine fluoreszierende Substanz, die von der Packard Instrument Company (USA) erhältlich ist. Ebenso ist Bis-MSB eine, als sekundärer Szintillator wirkende, fluoreszierende Substanz, die von der Packard Instrument Company (USA) erhältlich ist. PPO und bis-MSB sind Abkürzungen für 2,5-Diphenyl-oxazol bzw. für p-Bis-(o-methylstyryl)-benzol. Der Schmelzpunkt des jeweiligen, in den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendeten, Szintillators liegt etwas oberhalb von 35ºC.

Anwendungsweise

Die FIG.1 zeigt einen Behälter 10, der jedesmal den erfindungsgemäßen Szintillator in kleinen Mengen abgeben kann. Der Behälter 10 besitzt einen Verschluss 3, der mit einem Gewinde auf die dafür vorgesehene Öffnung am oberen Ende des Behälters aufgeschraubt ist. Der Verschluss 3 ist mit einem Hebel 4 in der Weise versehen, daß der Hebel um eine Achse 5 drehbar ist. Eine Pumpe 9 befindet sich in der Nähe des Drehpunktes des Hebels 4 . Durch das vor-und-zurück Bewegen des Hebels 4 wird mit Hilfe der Pumpe 9 eine angemessene Menge des Szintillators 1 durch das Zapfventil 6 abgegeben. Der Verschluss 3 ist mit dem, aus einer Röhre gebildeten, Zapfventil 6 versehen, um aus dem Hauptteil 2 des Behälters den Szintillator 1 jedesmal in einer kleinen Menge abzugeben. Das Zapfventil 6 ist mit einer Röhre 8 verbunden, die in den Hauptteil 2 des Behälters führt. Außerdem ist in den Hauptteil 2 des Behälters ein Heizstab 7 eingesetzt, um den darin befindlichen Szintillator 1 gleichmäßig soweit zu erwärmen, daß der Szintillator 1 in flüssiger Form gehalten wird.

Die Heizung 7 ist eine Vorrichtung mit einem Heizdraht aus Chromnickel-Stahl oder aus ähnlichem Material, der mit einer (hier nicht gezeigten) Stromquelle, z.B einer Batterie, verbunden ist. So wird der Szintillator 1 durch einen Regler auf einer konstanten Temperatur gehalten, wie z.B. durch einen (hier nicht gezeigten) Bimetall-Streifen. Die FIG. 2 ist ein Schnittbild, das zeigt, wie der Szintillator 1 der vorliegenden Erfindung mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Szintillator-Behälters 10 tropfenweise abgegeben wird. Das Meßobjekt 12 wird auf bekannte Weise auf einen Filter 11 aufgebracht, der aus Papier, Gewebe, Glasfaserstoff, verschiedenen Polymer-Filmen, einer Ionenaustauscher-Membran oder ähnlichem Material besteht, das für Filtrationszwecke verwendet wird. Der, in flüssiger Form vorliegende, reversible festphasen-flüssigphasen Szintillator 1 wird durch Betätigung des Hebels 4 im wesentlichen gleichmäßig über das Meßobjekt 12 verteilt.

Die FIG. 3 zeigt ein anderes Beispiel, bei dem der Szintillator-Behälter 10 nicht verwendet wird. Ein offener Behälter 15 wird mit dem Szintillator 1 gefüllt. Eine Heizung 7 wird in den Behälter 15 eingesetzt, um den Szintillator 1 zu erwärmen, so daß er in flüssiger Form gehalten wird. Die Heizung 7 wird durch einen Temperatur- Regler 14 gesteuert, um den Szintillator 1 auf einer angemessenen Temperatur zu halten, so daß der Szintillator 1 zu jeder Zeit immer in Form einer Flüssigkeit vorliegt. Ein Filter 11 mit dem darauf befindlichen Meßobjekt 12 wird in den flüssigen Szintillator 1 getaucht und dann wieder heraus gezogen. Nach der Entfernung des Filters 11 lässt man den Szintillator 1 auf die Umgebungstemperatur abkühlen und fest werden. Als nächstes legt man das Meßobjekt 12 und den Filter 11 in einen (hier nicht gezeigten) Probebeutel, der z.B. aus Polyethylen gefertigt sein kann. Der Probebeutel wird in einen Glas- oder Plastikbehälter eingebracht, um die Messung nach dem bisher üblichen Stand der Technik durchzuführen.

Die FIG. 4 zeigt noch ein weiteres Beispiel. Ein Meßobjekt 12 wird gleichmäßig auf der Bodenfläche eines aus lichtdurchlässigem Material (Glas oder Kunststoff) bestehenden Behälters 16 verteilt; das noch anhaftende Wasser lässt man verdunsten. In diesem Zustand wird der Szintillator 1 aus dem Szintillator-Behälter 10 oder aus einem ähnlichen Behälter so aufgebracht, daß er gleichmäßig auf dem Objekt 12 verteilt ist, und dann wird die Messung durchgeführt. In diesem Beispiel wird der oben beschriebene Filter 11 nicht benutzt; es ist jedoch ebenfalls möglich, den Filter mit dem darauf befindlichen Objekt 12 auf die Bodenfläche des Behälters 16 einzubringen und den Szintillator 1 darauf aufzutragen.

Die FIG. 5 zeigt ein weiteres Beispiel. Man präpariert im voraus eine dünne, transparente Folie 21 (z.B. aus Polyethylen), die bis zu einer vorgegebenen Dicke gleichmäßig mit dem Szintillator 1 beschichtet wurde. Vor Gebrauch wird die transparente Folie 21 in eine zur Größe der Probe passende Form geschnitten und auf einer Seite [FIG. 5(a)] oder auf beiden Seiten [FIG. 5(b)] des Meßobjektes 12 fixiert. In beiden Fällen wird die danach durchzuführende Messung in der gleichen Weise durchgeführt wie nach dem bisherigen Stand der Technik.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Messung der Höhe der Radioaktivität einer radioaktiven Probe in einem Szintillationszähler, wobei das Verfahren umfasst:

Herstellen eines Szintillators (1), umfassend eine fluoreszierende Substanz, ein Lösungsmittel, das die fluoreszierende Substanz löst und Enrgie auf die fluoreszierende Substanz überträgt, und eine gewisse Menge einer fixierenden Substanz im Gemisch mit dem Lösungsmittel, wobei das Mischungsverhältnis der Menge der fixierenden Substanz und des Lösuugsmittels in dem Szintillator (1) so gewählt wird, daß die Schmelztemperatur des Szintillators (1) derart eingestellt wird, daß der Szintillator (1) bei Raumtemperatur fest ist und die Schmelztemperatur höher als bei Raumtemperatur liegt, wobei der Szintillator (1) phasenumkehrbar ist und das Lösungsmittel und die Menge der fixierenden Substanz innerhalb des Szintillators (1) während der Phasenumkehr erhalten bleiben;

Erwärmen des Szintillators (1) auf eine Temperatur, die nicht niedriger ist als die Schmelztemperatur, um den Szintillator (1) zu schmelzen;

Aufbringen des Szintillators (1) im geschmolzenem Zustand auf die Probe;

Abkühlen des Szintillators auf eine Temperatur, die niedriger ist als die Schmelztemperatur, um den Szintillator auf der Probe erstarren zu lassen; und

Zählen der von dem Szintillator (1) ausgesandten Szintillationen in einem Szintillationszähler.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Herstellungsschritt außerdem den Schritt umfasst, die Schmelztemperatur etwas höher festzulegen als die Umgebungstemperatur, indem man das Mischungsverhältnis der Menge der fixierenden Substanz und des Lösungsmittels verändert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem den Herstellungsschritt umfassend, den Szintillator (1) in einen Behälter (2), - durch den die gewünschte Konfiguration definiert wird -, einzubringen, währenddessen der Szintillator (1) durch Erwärmen auf eine Temperatur, die nicht niedriger ist als die Schmelztemperatur, verflüssigt wird, und durch anschließendes Abkühlen des Szintillators (1) in dem Behälter, - auf eine Temperatur, die niedriger ist als die Schmelztemperatur -, den Szintillator in der gewünschten Konfiguration erstarren zu lassen, und das ohne jede Veränderung des Szintillators (1).

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Herstellungsschritt außerdem die Verwendung van 2,5-Diphenyl-oxazol als fluoreszierende Substanz umfasst.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Herstellungsschritt außedem die Verwendung van p-Bis-(o-methyl-styryl)-benzol als fluoreszierende Substanz umfasst.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Herstellungsschritt außerdem die Verwendung eines Paraffins als fixierende Substanz umfasst.

7. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem umfassend den Schritt, zur Erlangung einer, für eine spezielle Probe besonders geeigneten, gewünschten Konfiguration, des Erwärmens des Szintillators (1) auf mindestens die Schmelztemperatur und, zur Erleichterung der Handhabung des Szintillators (1), des Abkühlens des Szintillators (1) auf eine Temperatur, die niedriger ist als die Schmelztemperatur.

8. Verfahren nach Anspruch 1, außerdem umfassend den Schritt zur Verflüssigung des Szintillators (1), indem der Szintillator (1) in einen Behälter eingebracht und innerhalb des Behälters durch Erwärmen auf eine Temperatur, die nicht niedriger ist als die Schmelztemperatur, verflüssigt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, außdem umfassend den Schritt zur Aufbringung des Szintillators (1) auf die Probe, indem man den Szintillator (1) aus dem Behälter auf die Probe tropft.

10. Verfahren nach Anspruch 9, außerdem umfassend den Schritt, die Probe in einen Probe-Behälter einzubringen, bevor der Szintillator (1) auf die Probe aufgebracht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Herstellungsschritt außerdem die Verwendung eines oberflächen-aktiven Agens als fixierende Substanz umfasst.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 8, außerdem umfassend den Schritt des Aufbringens der Probe auf einem Filtermedium (11).

13. Verfahren nach Anspruch 7 oder 12, worin der Szintillator (1) auf die Probe aufgebracht wird, indem die Probe in dem Szintillator (1) untergetaucht wird, nachdem der Szintillator (1) durch Erwärmen auf eine Temperatur, die nicht unter der Schmelztemperatur liegt, verflüssigt wurde.







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