5.2.2 Vloeibare scintillatie

5.2.2 Vloeibare scintillatie
Organische scintillatoren zijn aromatische verbindingen. Er bestaan vaste organische scintillatie-detectoren, maar vloeibare scintillatie (liquid scintillation) wordt het meest toegepast voor
het meten van laag-energetische β−-stralers, zoals 3H en 14C in de bio-wetenschappen. In
tegenstelling tot de NaI detector, wordt de scintillator in oplossing gebracht samen met de β−straler. Het meettoestel bestaat enkel uit de elektronenvermenigvuldiger (EV) om de scintillatie-fotonen te meten in een lichtdichte omgeving. Het preparaat wordt via een lichtsluis bij de
EV gebracht.
De procedure voor monstervoorbereiding is nogal omslachtig, maar heeft het voordeel dat de
β−-bron en de detector (d.i. de scintillatormolecule) zeer dicht bij elkaar zijn, zodat de β−-stralen niet geabsorbeerd worden vooraleer ze kunnen interageren met de detector. Een ander
voordeel is dat de detector zich helemaal rond de β−-bron bevindt, zodat in principe een detectie-efficiëntie gelijk aan 1 mogelijk is. Enkel met een doorstroomteller kan deze situatie benaderd worden.
Het voorbereide monster, cocktail genoemd, bestaat uit:
- een organisch solvent waarin opgelost is:
- de β−-bron
- de primaire scintillator
- de secundaire scintillator of golflengte verschuiver (wavelength shifter)
De primaire scintillator heeft dezelfde functie als NaI. De foton-energie waarvoor de EV het
meest gevoelig is, ligt echter lager dan de energie van de scintillatie-fotonen. Daarom wordt
er een andere aromatische molecule toegevoegd die de scintillatie-fotonen absorbeert (excitatie) en deëxciteert door fotonen van een lagere energie uit te zenden. De secundaire scintillator wordt ook golflengte verschuiver genoemd.
De scintillatie-fotonen die in alle richtingen uitgezonden worden, kunnen kwantitatief gemeten worden met behulp van een reflector die helemaal rond het preparaat (cocktail) zit. In
principe is dus een detectie-efficiëntie = 1 mogelijk. De scintillaties worden met twee EVs
gemeten die in coïncidentie geschakeld zijn. Enkel wanneer de 2 EVs gelijktijdig fotonen
meten wordt deze meting in rekening gebracht. Op deze manier kan elektronische ruis sterk
onderdrukt worden. De kans dat er gelijktijdig een ruissignaal ontstaat in beide EVs is zeer
klein.
Fig. 11: Principe vloeibare scintillatie.
 K. Strijckmans, 2004
Fig. 12: Chemische doving.
2e lic. scheikunde • Radiochemie • Detectoren
5.10