Plástico centelleante curado por luz rápida para aplicaciones de impresión 3D
Autores: Frandsen, Brian G.; Febbraro, Michael; Ruland, Thomas; Stephens, Theodore W.; Hausladen, Paul A.; Manfredi, Juan J.; Bevins, James E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Plástico centelleante curado por luz rápida para aplicaciones de impresión 3D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Nuclear
Palabras clave
Fabricación aditiva
Detectores de radiación
Resinas scintiladoras
Discriminación de forma de pulso de neutrones y gamma
Impresión 3D
Scintiladores plásticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Las técnicas de fabricación aditiva permiten una amplia gama de posibilidades para nuevos detectores de radiación que abarcan geometrías desde simples hasta altamente complejas, compuestos de múltiples materiales y metamateriales que son imposibles o prohibitivos en costo de producir utilizando métodos convencionales. El presente trabajo identifica un conjunto de formulaciones prometedoras de resinas de centelleo fotocurables capaces de discriminación de forma de pulso de neutrones-gamma (PSD) para apoyar la fabricación aditiva de detectores de neutrones rápidos. El desarrollo de estas resinas utiliza un enfoque paso a paso, de prueba y error, para identificar diferentes combinaciones de monómeros y agentes de entrecruzamiento que cumplan con los requisitos para la impresión 3D, seguido de un estudio factorial de parámetros de 2 niveles para optimizar el rendimiento de detección de radiación, incluyendo rendimiento de luz, PSD, claridad óptica y dureza. Las formulaciones resultaron en centelleadores plásticos duros, claros y capaces de PSD que se curaron sólidos en 10 s utilizando luz de 405 nm. El centelleador de mejor rendimiento produjo un rendimiento de luz del 83% de EJ-276 y un valor de mérito de PSD igual a 1.28 a 450-550 keVee.
Descripción
Las técnicas de fabricación aditiva permiten una amplia gama de posibilidades para nuevos detectores de radiación que abarcan geometrías desde simples hasta altamente complejas, compuestos de múltiples materiales y metamateriales que son imposibles o prohibitivos en costo de producir utilizando métodos convencionales. El presente trabajo identifica un conjunto de formulaciones prometedoras de resinas de centelleo fotocurables capaces de discriminación de forma de pulso de neutrones-gamma (PSD) para apoyar la fabricación aditiva de detectores de neutrones rápidos. El desarrollo de estas resinas utiliza un enfoque paso a paso, de prueba y error, para identificar diferentes combinaciones de monómeros y agentes de entrecruzamiento que cumplan con los requisitos para la impresión 3D, seguido de un estudio factorial de parámetros de 2 niveles para optimizar el rendimiento de detección de radiación, incluyendo rendimiento de luz, PSD, claridad óptica y dureza. Las formulaciones resultaron en centelleadores plásticos duros, claros y capaces de PSD que se curaron sólidos en 10 s utilizando luz de 405 nm. El centelleador de mejor rendimiento produjo un rendimiento de luz del 83% de EJ-276 y un valor de mérito de PSD igual a 1.28 a 450-550 keVee.