Способ определения распределения размеров частиц в потоке материала и устройство для его осуществления

(19) (11)ЗШ 6 0102 ЕТЕНИЯ ОПИСАНИ ПАТЕНТУ ИЗ д г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(72) Хейкки Йоханнес Сипиля и СепЮхани Ууситало (Финляндия)(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕ НИЯ РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ В ПОТОКЕ .МАТ РИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕ ЛЕНИЯ.(57) 1Способ определения распр ления размеров частиц в потоке м., 13:.гд 1),. териала, заключающийся в пропускании узкого луча рентгеновских квантов через поток движущихся с постоянной скоростью частиц, регистрации квантов, прошедших через упомянутый поток частиц, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения частиц малых размеров, регистрируют распределение временных интервалов между рентгеновскими квантами луча до и после прохождения .квантов через поток частиц, вычитают распределение временных интерва- лов между квантами луча до прохождения потока частиц иэ распределения временных интервалов между квантамс, прошедшими через упомянутый поток а частиц, и по полученной разности распределений временных интервалов определяют распределение размеров частиц,1074417 2. Устройство для определения . распределения размеров частиц в потоке материала, содержащее источник рентгеновских квантов, коллиматор, последовательно соединенные детектор прошедших через поток частиц рентгеновских квантов и амплитудный дискриминатор, средство формирования тонкого потока частиц, выполненное с воэьюжностью перемещения с 10 заключающемуся в пропускании узкоголуча рентгеновских квантов через поток движущихся с постоянной скоростьючастиц, регистрации квантов, прошедших через упомянутый поток частиц,регистрируют распределение временныхинтервалов между рентгеновскими квантаЛи луча до и после прохожденияквантов через поток частиц, вычитаютРаспределение временных интервалов .между квантами луча до прохожденияпотока частиц из распределения временных интервалов между квантами,прошедшими через упомянутый потокчастиц, и по полученной разности распределений временных интервалов определяют распределение размеров частиц.Причем устройство, содержащееисточник рентгеновских квантов, кол,пиматор, последовательно соединенныецетектор прошедших через поток частиц рентгеновских квантов и амплитудный дискриминатор, средство формирования тонкого слоя частиц, выпол ненное с воэможностью перемещенияс постоянной скоростью, расположенное между источником и детекторомрентгеновских квантов, снабжено последовательно включенными бистабиль 40 ным триггером, преобразователем вре. менных интервалов в амплитуду импульсов и анализатором амплитуд импуль 1Изобретение относится к контролю материалов с использованием ионизирующих излучений, конкретнее к способам определения размеров частиц в потоке материала, и может быть использовано, например, при гранулометрическом анализе различных материалов.Известен способ анализа характеристик частиц в потоке материала, включающий облучение контролируемого материала ионизирующим излучением источника, Регистрацию излучения, рассеянного частицами материала, измерение сигнала, пропорционального интенсивности зарегистрированного излучения Я .недостатком известного способа является невысокая точность измерения распределения частиц по Размерам так как интенсивность рассеянного излучения зависит от средней плотности потока частиц.и их скорости и в 1меньшей степени от размеров частиц., Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения распределения размеров частиц в потоке материала, .включаю" щий пропускание узкого луча рентгеновских квантов через поток движущихся с постоянной скоростью частиц, регистрацию квантов, прошедших через упомянутый поток частиц 2 .Способ осуществляется устройством для определения распределения размеров частиц в потоке материала, содержащимисточник рентгеновских квантов, коллиматор, последовательно соединенные детектор прошедших через .поток частиц рентгеновских квантов и амплитудный дискриминатор, средство формирования тонкого потока частиц, расположенное между источником и детектором рентгеновских квантов 2 .Недостатком этого способа является низкая точность измерения частиц малых размеров, что связано с невысокой интенсивностью регистрируемого постоянной скоростью, расположенноемежду источником и детектором рентгеновскил квантов,от ли ч.а ющ е е сятем,что оно снабжено последовательновключенными бистабильным триггером,преобразователем временных ивтерва"лов в амплитуду импульсов и анализа-,тором амплитуд импульсов, причемвыход амплитудного дискриминатора подключен к входу бистабильности триггера.излучения из "эа необходимости использования. пучков рентгеновских квантов размерами порядка нескольких мик" .15 он.Цель изобретения - повышение точности измерения частиц малых размеров.Цель достигается тем, что согласно способу определения распределения размеров частиц в потоЮе материала,сов, причем выход амплитудного ана,лизатора подключен ко входу биста 45 бильного триггера. На чертеже изображена схема устройствареализующего способ определения распределения частиц в потокематериала.1074417 Составитепь Н.ВалуевТехред М, Гергель Коррек тор М. Иароши Редактор А.Долннич Тираж 823ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 407/56 филиал ППППатент , г.ужгород, ул.Проектная, 4 Устройство содержит источник 1 рентгеновских квантов, средство Фор-, мирования тонкого потока 2 частиц, коллиматор 3, служащий для создания узкого пучка рентгеновских квантов, последовательнд соединенные детектор 4, амплитудный дискриминатор 5,бистабильный триггер б, преобразо,ватель .7 временных интервалов в амп;литуду импу)тьсов, анализатор 8 ампли,туд импульсов, , ..Способ осуществляется при работе устройства следующим образом.Узкий луч рентгеновских квантов . источника 1 пропускается через поток 2 частиц материала. Прошедаие5 .рентгеновские кванты регистрируются .детектором 4 . Коллиматор 3 формирует пучок квантов, размеры которого подобраны так, чтобы предотвратить на-. личке одновременно нескольких частиц ;рв рентгеновском луче. Частицы тонко-. го потока 2 направляются поперек луча квантов с постоянной скоростью. Дискриминатор 5 обеспечивает регистрацию квантов такой энергии, при ко торой частицы потока 2 практически полностью поглощают кванты,а среда, в, которой перемещаются частицы, практически не.поглощает кванты рентгеновского луча. Триггер 6, преобразователь 7 и анализатор 8 обеспечивают регистрацию временных интервалов между квантами рентгеновского луча до и после прохождения квантов через поток 2 частиц.35 Распределение временных интерва-лов между. квантами до прохождения через поток 2 подчиняется распределе нию Пуассона, т.е.1 Цъ Е ф яде 2 " средняя величина временного интервала. Когда поток частиц проходит через рентгеновский луч происходит изменение первоначального распределения временных интервалов. Укаэанное изменение несет в себе инфор" мацню.о распределении размеров частиц потока 2 вследствйе.того, что частица при прохождении через луч с определенной вероятностью поглощает один или несколько, в зависимости от ее размеров, квантов рентгеновского луча. При постоянной скорости .потока частиц и для достаточно малых размеров рентгеновского луча и толщины потока 2, размер частиц и время их прохождения через луч находятся в прямой зависиМости между собой. Поэтому, регистрируя распределение временных интервалов между квантами после прохождения рентгеновского луча через поток 2 частиц с учетом известного распределения между кван" тами источника 1 ьюжно фиксировать средний размер частиц, их распределение по размерам, а также плотность потока частиц.1Такие способ и устройство позволяют повысить точность измерения малых частиц размерами несколько микрон и менее.