197967. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ritkaföldfémekkel aktivált kalcium-szulfát termolumineszcens doziméter előállítására
197967 2. példa a. ) 9—360 mg Dy203-t (vagy Tm203-t) oldunk 6 cm3 1:1 tömegarányban hígított kénsavban. A Dy203 (Tm203) feloldódása után 300 cm3 tömény kénsavat adunk hozzá és az oldatot 250—300°C-ig melegítjük. Ekkor hozzáadunk 42 g kalcium-szulfát-dihidrátot és a melegítést folytatva, az oldat hőmérsékletét 250—300°C között tartjuk. 1—3 órai melegítés után a kiülepedett csapadékot felkeverjük és további 20—30 cm3 tömény kénsavat adunk az oldathoz. További melegítés hatására az eddig fel nem oldódott rész maradéktalanul feloldódik, az oldat teljesen kitisztul (a kalcium-szulfát-díhídrát koncentráció ~ 0,8—0,85 mól/dm3).A bepárlást folytatva az oldat töményedik. Amikor az oldat koncentrációja ~ 0,90—0,93 mól/dm3 értéket eléri (amely koncentráció a ledesztillált kénsav mennyiségének mérésével ellenőrizhető), 0,1—3 cnr 30 t%-os hidrogén-peroxidot adunk az oldathoz. Az előzőleg kristálytiszta oldat megzavarosodik, sok kristálygóc keletkezik, amely már nem oldódik vissza a további desztilláció során (ez vizuálisan is ellenőrizhető). Így kapjuk a „kisszemcse" eloszlású terméket (1. ábra). b. ) Amennyiben a 20—30 cm3 tömény kénsav adagolása következtében történő teljes feloldódás után közvetlenül adjuk az oldathoz a 0,1—3 cm3 30 t%-os hidrogén-peroxidot, a kezdeti megzavarosodás után az oldat újra teljesen kitisztul (amely vizuálisan ellenőrizhető). Ebben az esetben kapjuk a „nagyszemcse" eloszlású terméket (2. ábra). Mindkét esetben szép hófehér kristályokat nyerünk. A kristályokat 700—750°C hőmérsékleten néhány óra hosszat hőkezeljük, majd szitálással szétválasztjuk a különböző szemcseméretü frakciókat, vagy aprítással és szitálással állítjuk be a kívánt (legtöbb esetben a 63—200 pm-es) szemcseméret tartományt. ______ 3 lap 9 Mint a példákból, továbbá az ábrákból és a táblázatok adataiból megállapítható, a találmány szerinti eljárással valóban egyszerűen kivitelezhető a CaS04:Dy, illetve a 5 CaS04-Tm termolumineszcens doziméter anyagok előállítása, melynek során elkerülhető az ily módon előállított kristályok elszíneződése, nő a doziméterek érzékenysége, csökken az előcsúcs és ezzel együtt a fading. 10 SZABADALMI IGÉNYPONT Eljárás diszpróziummal vagy tuliummal aktivált kalcium-szulfát doziméterek elő- 15 állítására diszprózium-trioxid vagy tulium-trioxid aktivátoroknak és kalcium-szulfát-dihidrátnak tömény kénsavban való oldásával és kristályosításával, azzal jellemezve, hogy 1 mól kalcium-szulfát-dihidrátra számítva 20 10*4 —4.Í0'3 mól diszprózium-trioxid vagy tulium-trioxid aktivátoroknak 20—80 cm3 1:1 tömegarányban hígított kénsavban történő feloldása után az aktivátor oldathoz 1230— 1300 cm3 tömény kénsavat öntünk és az ol- 25 datot 250—338°C-ra melegítjük, ezután hozzáadunk 1 mól kalcium-szulfát-dihidrátot és 250—338°C-on tartjuk 1—3 óra hosszat, további 80—130 cm3 tömény kénsav hozzáadására a kalcium-szulfát-dihidrátot teljesen feloldjuk, majd a.) a közvetlenül a feloldódás után 10'3 — —10'1 mól hidrogén-peroxidot adunk az oldathoz és szárazra pároljuk vagy b ) a feloldódás után az oldatot 0,9— 35 0,93 mól/dm3 kalcium-szulfát koncentráció eléréséig bepároljuk, majd ezt követően adjuk hozzá a 10"— 10-1 mól hidrogén-peroxidot és az oldatot szárazra pároljuk, 40 az >gy nyert kristályokat ismert módon, 700— 750°C-on tömegállandóságig hőkezeljük, majd ismert módon feldolgozzuk. 10 ,, 4 ábra 6
