Efficiency improvement of polystyrene-based plastic scintillators

Abstract

The radiationless energy transfer mechanisms between energy donor and acceptor have been studied to determine the character of their spatial distribution. The observed deviation of luminescence decay law from the root dependence indicates a inhomogeneous distribution of p-terphenyl in a polystyrene block. This inhomogeneity is due to p-terphenyl expelling from internal volume of a polystyrene macromolecule. Therefore, one way to improve the scintillation efficiency is to provide a more homogeneous distribution of activator in a scintillator block. This can be realized in a system including a plastic copolymer and the activator molecules.

Досліджено механізми безвипромінювального переносу енергії між донором та акцептором енергії з метою визначення характеру їхнього просторового розподілу. Відхилення кривих затухання люмінесценції від кореневої залежності вказує на нерівномірний розподіл п-терфенілу у блоковому полістиролі. Ця нерівномірність обумовлена витисненням п-терфенілу з внутрішнього об'єму макромолекули полістиролу. Тому одним зі способів підвищення ефективності сцинтилятора є забезпечення більш однорідного розподілу активатора у сцинтиляційному блоці. Це може бути досягнуто у системі, яка включає пластмасовий співполімер та молекули активатора.

Исследованы механизмы безызлучательного переноса энергии между донором и акцептором энергии с целью определения характера их пространственного распределения. Наблюдаемое отклонение кривых затухания люминесценции от корневой зависимости указывает на неравномерное распределение п-терфенила в блочном полистироле. Эта неравномерность обусловлена вытеснением п-терфенила из внутреннего объема макромолекулы полистирола. Поэтому одним из способов повышения эффективности сцинтиллятора является обеспечение более однородного распределения активатора в сцинтилляционном блоке. Это может быть достигнуто в системе, включающей пластмассовый сополимер и молекулы активатора.