Устройство для экспрессного определения содержания олова

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 533263 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 15.12.81 СССР о делам изобретений и открытий(54) УСГРОЙСТВО ДЛЯ ЭК ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖА СНООЛОВ.Ъ у1 еский усилитель а ктроме с присоединением заявки Изобретение относится к радиационнойтехнике, а более конкретно к приборам,определяющим содержание олова в порошковых пробах и горных выработках спомощью эффекта Мессбауэра, и можетбыть использовано при разведке, добыче ипереработке оловянных руд,Известно устройство для экопрессногоопределения содержания олова в пробах спомощью эффекта Месобауэра, содержащееисточники резонавсного (меосбауэровсхого) излучения, систему, задающую движение источников относительно исследуемойпробы, и измерительную часть, состоящуюиз детектора излучения, усилителя, блокауправления и регистрации 11.Недостатками такого устройства являются малая пороговая чувствительностьи большая погрешность анализа из-за невысокой разрешающей способности обычных спектрометрических детекторов (сцинтилляционных, пропорционалыных и т. д.).Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройстводля экспрессного определения содержания 25олова в пробах с втомощью эффекта Мессбауэра, содержащее источники резонансного излучения, систему, задающую движение источников относительно исследуемой пробы, резонансную ионизационную з 0(ЭМУ) 2.В этом устройстве резонансная ионизационная камера, регистрирует только проходящие через исследуемую лробу р-кванты. Конструктивно сама камера вылолнена в виде цилиндрической резонансной камеры, внутри которой нормально к ее оси расположены слюдяные пластинки, покрытые с обеих сторон слоем резонансного вещества (ЯпО обогащенного изотолом Яп" до 85%).Этому устройству свойственна невысокая пороговая чувствительность, связанная с геометрическим расположением источника, пробы и детектора, при котором резонансная ионизационная камера регистрирует только прошедшее через исследуемую пробу у-излучение, что приводит к необходимости анализировать сравнительно слабый полезный сигнал на большом фоне. Конструкция детектора в виде цилиндрической резонансной ионизационной камеры (внутри камеры расположены слюдяные пластинки, покрытые с обеих сто. рон слоем резонансного радиатора), обладающая повышенной чувствительностью к вибрационным помехам и малой величиной эффекта на самой камере, также снижает пороговую чувствительность устройства.10 15 20 5 Использование для измерения тока электро- метрического усилителя со стрелочной индикацией увеличивает погрешность анализа при измерении малых эффектов.Целью изобретения является повышение пороговой чувствительности устройства,Цель достигается тем, что резонансная ионизационная камера выполнена в виде плоского многослойного конденсатора и установлена с возможностью регистрации у-квантов, рассеянных под углами 90-=, а -=, 4 150,Электродные пластины многослойного конденсатора помещены в кольцевые пазы между изоляторными кольцами, набраны в кассеты и закреплены в каркасе из металлического стакана, внутренний диаметр которого равен внешнему диаметру изоляторных колец, а резонансный радиатор нанесен с одной стороны электродных пластин, обращенной к источнику излучения,Для повышения точности и удобства отсчета камера подключена к интегрирующему электрометрическому усилителю, к выходу которого последовательно подключены нуль-орган, триггер, управляемый им мультивибратор и счетчик импульсов.1-1 а фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - резонансная ионизационпая камера, разрез.Устройство содержит источники 1 резонансного излучения, свинцовые коллпматоры 2, рассеивающую пробу 3, резонансную ионпзационную камеру (РИК) 4, систему 5, задающую движение источников относительно исследуемой пробы, электро- метрический усилитель 6, к выходу которого последовательно подключены нуль-орган 7, триггер 8, управляемый мультивибратор 9 и счетчик 10 импульсов, электродные пластины 11 из бериллия, установленные в кольцевых пазах между изоляторами, изоляторные кольца 12, металлический стакан 13, металлическое кольцо 14 для фиксации, паз 15 для подключения электродов камеры к ЭМУ, резонансный радиатор 16.Источники 1, рассеивающая проба 3 и РИК 4 установлены с возможностью регистрации 7-квантов, рассеянных под углами 90( а150.Предлагаемое устройство работает следующим образом. При покоящихся источниках 1 резонансные ядра 5 п"О входящие в состав касситерита в исследуемой пробе 3, поглощают резонансные у-кванты источника, что увеличивает интенсивность рассеянного резонансного у-,излучения под углами 90 а (150. Резонансные радиаторы 16,поглощают эти рассеянные резонансные у-кванты, после чего испускают электролы конверсии, которые ионизируют газ в камере. При наличии между пластинами камеры электрического поля в камере возниЗо 35 40 45 50 55 бО 65 кает ток, который подают на вход электро- метрического усилителя 6, Когда напряжежепие на выходе усилителя 6, которое изменяется по линейному закону, достигает первого уровня дискриминации У последовательно срабатывают нуль-орган 7, триггер 8, управляемый им мультивибратор 9, и на счетчик 10 начинают поступать импульсы с фиксированной частотой ,. Когда напряжение на выходе усилителя 6 достигает второго уровня дискриминации У опять срабатывают нуль-орган 7, триггер 8, управляемый мультивибратор 9, и импульсы прекращают поступать на счетчик 10, иа котором фиксируют число Уо. При движении источников 1 уменьшают интенсивность рассеянного под углами 90-: а150 у-излуче 11 ия, и следовательно, уменьшают ток в камере, и на счетчике 10 фиксируют число импульсов л . После этого вычисляют величину е = 1(с)Лl,.= ( "- - 1) 100%, которую называют эфУфектом резонансного рассеяния и которая зависит от содержания касситерита в исследуемой пробе, сопоставляют с результатами калибровки и определяют содержание олова (с),Так как рассеянное исследуемой пробой излучение состоит из ядерных резонансных у-лучей, испускаемых без отдачи и с отдачей, а также рэлеевского (упругого) и комптоновского (неупругого) рассеянных у-лучей, которые дают основной вклад в фоновое излучение, возникает необходимость в их существенном уменьшении. Более того, при работе с резонансными детекторами имеется особенность, связанная с тем, что изменение счета У. - Ло будет результатом не только резонансного ядерного рассеяния ха ядрах олова, но и результатом рэлеевского рассеяния на связанных электронах исследуемой пробы. Располагая резонансную ионизационпую камеру так, чтобы она регистрировала только 7-кванты, рассеянные под углами 90:- а 150, мы существенно снижаем вклад в величину е рэлеевского рассеяния, а также фонового комптоновского рассеяния, что позволяет анализировать малые полезные сигналы на малом фоне, что значительно увеличивает ( - в 10 раз) величину е и связанную с ней пороговую чувствительность устройства,Предлагаемая конструкция резонансной ионизационной камеры в виде плоского многослойного конденсатора, в котором электродные пластины установлены в кольцевых пазах между изоляторными кольцами, набраны в кассеты и закреплены в металлическом каркасе, значительно повышает жесткость и устойчивость конструкции к вибрационным помехам, что позволяет увеличить диаметр электродных.заказ 1 б 24/1229 Изд.604 Тираж 915 Подписное11 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип, Харьк. Фил. пред. Патент пластин до 60 и более мм и с успехом использовать камеру в полевых и лабораторных лриборах. Расположение резонансных слоев с одной стороны электродных пластин, обращенной к источнику, позволяет увеличить отношение полезный сигнал/фон, который характеризует качество детектора, что приводит к повышению точности и чувствительности анализа. Измерение тока резонансной ионизационной камеры с помощью интегрирующего электрометрического усилителя, к выходу которого последовательно подключены нуль-орган, триггер, управляемый им мультивибратор и счетчик импульсов, позволяет повысить точность анализа, поскольку применение интенсиметра при малых значениях измеряемых эффектов не может обеспечить необходимой точности измерения. 1. Устройство для экспрессного определения содержания олова в пробах с помощью эффекта Мессбауэра, содержащее источники резонансного излучения, систему, задающую движение источников относительно исследуемой пробы, резонансную ионизационную камеру, электрометрический усилитель, отличающееся тем,что, с целью повышения пороговой чувст 5 вительности, резонансная ионизационнаякамера выполнена в виде плоского многослойного конденсатора и установлена свозможностью регистрации у-квантов, рассеянных под углами 90, а ( 150.2. Устройство по и. 1, отл и ч а ю щеес я тем, что электродные пластины многослойного конденсатора помещены в кольцевых пазах между изоляторными кольцами, набраны в кассеты и закреплены в кар 15 касе из металлического стакана, внутренний диаметр которого равен внешнемудиаметру изоляторных колец, а резонансный радиатор нанесен с одной стороныэлектродных пластин, обращенной к ис 20 точнику излучения,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР25231031, кл. б 01 И 23/00, 1968.2. Ргасеейпд о 1 йе Соп 1 егепсе опМоззЬацег Ярес 1 гоп 1 е 1 гу, Ргезс 1 еп, 1971,Ъ. 2, р. 610,