Устройство для раздельного радиометрического определения концентраций радиоактивныхэлементов

5 оссо звяка ЙМВНТпО: 130 НФВ иб тбн ЬИЗОБРЕТЕНИЯ фаз фовиааарФалистицесщщРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗависимое от авт. свидетельства М М. Кл. б 01 ъ 5/ОО Заявлено ОЗ.И 1.1968 ( 1252786/26-25)с присоединением заявки ЛоПриоритетОпубликовано 15.11,1974, Бюллетень Ле 6Дата опубликования описания 26.Л.1974 Государственный комитет Совета Министров СССР ае делам изобретенийУДК 550,835(088.8) Авторыизобретения С. Л. Якубович, В. Н, Усенков и М. Е. Коцен Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО РАДИОМЕТРИЧЕСКОГО О 11 РЕДЕЛЕИИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВУстройство предназначено для анализа проб горных пород, руд и продуктов их переработки в условиях полевых и стационарных лабораторий по способу измерения а и р активности проб и по способу измерения р - и запаздывающих совпадений.Известны устройства для раздельного радиометрического определения концентраций радиоактивных элементов, например равновесных урана и тория, в исследуемых пробах, содержащие комбинированные детекторы и электронные блоки. В этих устройствах детекторы излучений расположены по обе стороны от плоского источника. Подобная геометрия измерений требует приготовления тонкого источника, толщина которого не должна влиять на самопоглощение излучения.В существующих устройствах отсутствует светоблокировка детекторов в момент постановки проб, вызывающая снижение производительности определений на время высвечивания люминофоров. Регистрирующий блок е позволяет одновременно со счетом совпадений измерять интенсивность каждого вида излучений, участвующего в совпадениях, и вносить поправки на влияние различий в химическом и гранулометрическом составе проб и поправку на случайные совпадения. Приго;овление тонких источников является сложной аналитической операцией, а существующие устройства для измерения проб требуют больших затрат непроизводительного времени.Предлагаемое устройство отличается тем, 5 что в нем детектор, прозрачный к внешнемуизлучению люминесценции, помещен в кожух с подвижной системой светоблокировки и выполнен из бета - люминофора - световода, на который нанесен слой альфа-люминофора.10 Это позволяет обеспечить раздельную регистрацию импульсов от бета- и альфа- частиц в фиксированной последовательности Р - сс совпадений, запаздывающих в пределах неперекрывающихся интервалов времени при изме ренин проб в слоях произвольной толщины. На чертеже показан общий вид устройства.В данном устройстве осуществлена такаягеометрия системы детектор - проба, при ко торой толщина пробы не оказывает существенного влияния на результаты измерений по Ра запаздывающим .совпадениям.Комбинированный детектор состоит из тонкого слоя активированного сернистого цинка,25 люминесцирующего под действием к-частиц,нанесенного на световод 1 из сцинтиллирую.щей пластмассы. Световод обеспечивает высокую эффективность регистрации электронов и низкий уровень чувствительности к гамма излучению.3Поглощение р-частиц, испускаемых пробой с максимальной энергией до 3,17 Мэв, в тонком покровном слое сернистого цинка незначительно. Весь детектор обладает высокой прозрачностью к люминесцентному излучению, возникающему в зернах активированного сернистого цинка, примешиваемого в Исследуемую пробу для повышения эффективности регистрации а-частиц,Электронный прибор, подключенный к вы. ходу фотоэлектронного умножителя 2, отбирает импульсы по амплитуде или временным особенностям, Амплитуда импульсов от сцинтилляций сернистого цинка в несколько раз превышает амплитуду импульсов от сцинтилляций пластмассового люминофора. Кроме того, импульсы от сцинтилляций, возникающих в сернистом цинке и пластмассовом люминофоре, резко (на два порядка) различаются по длительности и фронтам нарастания.Разделенные в амплитудно-временном селекторе, импульсы с а и р каналов поступают па вход электронного ключа отбора запаздывающих совпадений, Электронный ключ состоит из линии задержки и ждущего мультивибратора, открываемого импульсом из канала. Мультивибратор пропускает импульс из я канала к регистрирующему блоку. Таким образом в электронном приборе происходит отбор пар импульсов, поступающих в определенной последовательности: сначала импульсов от р-частицы, затем от а-частицы. Время задержки в период релаксации ждущего мультивибратора устанавливают исходя из периода полураспада дочернего изотопа генетической радиоактивной пары.Анализ на урановые и ториевые пары совпадений проводится с включением двух электронных ключей, настраиваемых в соответствующих временных режимах.Применение открытого люминофора вызывает необходимость в постоянной светозащите детектора в процессе установки проб и измерений. Светозащита осуществляется благодаря взаимодействию механических узлов, связывающих подставку для проб с корпусом датчика 3. Вертикальным движением рычага 5 10 15 20 25 30 35 40 45 4 по фигурному вырезу 5 вниз опускают датчик и соединяют кольцевой световой замок с подставкой.Последующее движение рычага в горизонтальной плоскости справа налево открывает детектор датчика путем вращения затвора, представляющего собой диск с круглыми по диаметру тарелочки б сквозными отверстиями. Вращение производится до установки отверстия затвора между детектором датчика и тарелочкой. Движением рычага из левого крайнего положения вниз досылают тарелочку с пробой к детектору датчика, Движение рычага в обратном направлении обеспечивает последовательное закрывание детектора да- чика затвором, разъем светового замка и подъем датчика над тарелочкой с пробой.В регистрирующем блоке устройства уста новлены четыре регистратора количества импульсов: по я каналу и р каналу урановых и ториевых пар совпадений. Четыре канала одновременно регистрируют количество импульсов, что позволяет определять в ис. следуемой пробе концентрации естественных радиоактивных элементов (урана, тория, калия) с учетом влияния изменения химического и грапулометрического состава проб и введения поправки на случайные совпадения.Предмет изобретенияУстройство для раздельного радиометрического определения концентраций радиоактивных элементов, например равновесных урана и тория, в исследуемых пробах, содержащее комбинированный детектор и электронный блок, отличающееся тем, что, с целью обеспечения раздельной регистрации импульсов от бета- и альфа- частиц в фиксированной последовательности Р - к совпадений, загаздывающих в пределах неперекрывающихся интервалов времени при измерении проб в слоях произвольной толщины; в нем детектор, прозрачный к внешнему излучению люминесцении, измещен в кожух с подвижной систе.мой светоблокировки и выполнен из р-люминофора - световода, на ко чорыш нанесен слой х.люминофора.307696 Составитель Е. АлешинТекред Т. Ускова Редактор Б. Федотов Корректор Н. Торкина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1454,1 Изд. М 1265 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5