Устройство для определения содержания олова

(51) 4 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ енныи уни вич,о СССР 1980,СССР 1969. ЕНИЯ СО к устро я химнек ользован ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛДЕРЖАНИЯ ОЛОВА(57) Изобретение относитсяствам определения содержанических элементов с помощьюМессбауэра и может быть исп для определения олова в рудах. Цельюизобретения является повышение пороговой чувствительности измерений засчет исключения влияния вариаций релеевского фона на результат измерения. Измерение рассеянного пробой 4излучения проводится при двух различных расстояниях между пробой и детектором 5, что соответствует различньвксредним углам рассеяния гамма-излучения в обеих геометриях измерений. Вустройстве накопления 7 производитсявычисление величин резонансных эффектов Я, и Я в обеих геометрияхизмеренияКонцентрация олова С определяется по формуле С = ( Е,- ГЕ 2)/Изобретение относится к устройствам для сцтределеция содержания химических элементов с помощью эффектаМессбауэра и может быть использовано для определения олова в рудах.5Полью изобретения является повьииецие пороговой чувствительности измере. ний за счет исключения влияния вариаций релеевского фона ца результат измерения.Па чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1 резонансного излучения, механически соединенный с пьезоэлектрическим модулятором 2, генератор 3 переменного напряжения, держатель 4 пробы, последовательно соединенные детектор 5, блок усиления и амплитудцой селек ции ВАУС 6, блок 7 накопления, таймер 8, триггер 9, узел 10 для перемееция держателя образца, формироь ель 11 коротких импульсов и элемент ИЛИ 12, причем выход генератора 3 соединен с входом пьезоэлектрического модупятора 2, выход таймера 8 соединен с вторым входом блока 7 накопления и управлякиццм зходом гецератора 3, второй выход таймера 8 соединен с вхоом триггера 9, цьход триггера 9 соединен 30 с управляюпгнм входом устройства 10 перемещения, с входом формирователя 11 коротких импульсов и с третьим входом блока 7 накопления, держатель 4 образца механически соединен с уз лом 1 О перемещения, выход формирователя коротких импульсов соедицец с псрвьп входом элемента ИЛИ 12, выход элемента ИЛИ 12 соединен с управляющим входом триггера 8 и четвертым 40 входом узла 7 накопления, шина сцгцэлаПуск соединена с вторым входом элемента ИЛИ 12 и установочным входом триггера 9Устройство работает следующим образом.При малом содержании олова в пробе (именцо этот случай следует рассматривать при анализе пороговой чувствительности), зависимость с,(с) 5 С имеет линейный характер- 1 с С+)",гце Е - коэффициент, определяюипшкрутизну зависимости,- член,сываюпцй вклад релеевского рассеяния, Еоэффцц 1 и.цт Е определяется глав цимобразом параметрами источника и детектора и слабо зависит от веиествеццого состава проб. В то же время параметр ) существенно зависит от веществеццог.о состава проб и эта зависимость начинает играть особенно заметную роль, когда измеряются малые концентрации СВ частности, формальная статистическая погрешность измерения концентрации аС при использовании резонансного детектора может составлять - 0,001 ь, однако вариациипри изменении вещественного состава проб могут снижать пороговую чувствительность до величины - 0,01 .Н общем случае, численные эцачецця коэффициентов 1 с изависят от параметров геометрии измерения, а именно от среднего угла рассеяния 0. Можно формально записать(при среднем угле рассеяния 0) и(при среднем угле рассеяния В,). Введем величину Г = )/у,. Сечение релеевского рассеяния может быть представлено в ниде произведения двух сомножителей, один из которых зависит от вещественного состава рассеивающей среды, а второй множитель - от углов рассеянияПоэтому в отношении)- множитель зависящий от вещест 1венного состава проб, сокращается и параметр Г не зависит от вещественного состава пробы. С учетом введенного параметра Г решение системы уравнений (1) и (2) имеет вид Е -Г,С1 с - Г(3) Полученная формула устанавливает связь между концентрацией С и измеряемыми значениями Е, , Поскольку она це содержит членов, зависящих от релеевского фона, вариации последнего це влияют на величину определяемой концентрации.В устройстве проводится измерение величины резонансного эффекта при двух различных расстояниях Ь и Ь между детектором 5 и держателем 4 пробы, что обуславливает различие5 8748 Иь 1 М с 1 Е гЕ1 - г Устройство для определения содержания олова, содержащее источник резонансного излучения, укрепленный на пьезоэлектрическом модуляторе, держатель пробы, генератор переменного напряжения, последовательно соединенные детектор, блок усиления и амплитудцсй селекции и блок накопления, причем выход генератора соединен с входом пьезоэлектрического модулятора,средних углов рассеяния в обоих геометриях измерений. Первоначально держатель пробы расположен на расстоянии Ь от детектора. Этой геометриисоответствует среднее значение угла5рассеяния 6 Сигнал Пуск" устанавливает триггер 9 в состояние "О" и через элемент ИЛИ 12 устанавливаетготовность устройства 7 накопления ипереводит таймер 8 в состояние "1",од действием "1" на выходе таймера 8,генератор 3 вырабатывает переменноенапряжение, поступающее ца вход пьезомодулятора 2. При этом источник 1 излучения приводится в движение и детектор 5 регистрирует церезоцацсцыйфон от пробы, Импульсы с выхода петектора 5 через БУЛС 6, выделе;щеголинию мессбауэровского перехода из 20спектра излучения источника 1, поступает в устройство 7 цдкоцлецил. Б течение времени Т, определяемом таймером 8, в устройстве 7 накопления регистрируется число импульсов фоца 25Ь ав первой ячейке памяти, адрескоторой задается комбинацией логических состояний триггера 9 ц таймера 8("О" триггера 9 и "1" таймера 8) . Позавершении времени Т таймер 8 переводится в состояние "О . При этом на выходе генератора 3 устанавливается нулевое напряжение и движение цсточци - ка 1 прекращается. Детектор 5 регистрирует суммарную интенсивность гамма- резонансного рассеяния от пробы и 35 цереэоцансного фона, По цстечеции времени Т, во второй ячейке памяти устройства 7 цакоплецил адрес котоМ Ь рой задается логической комбинацией , "О" (с выходов триггерд 9 и таймера40 8), будет зарегистрировано 1(О) импульсов, В этот момент времени ца служебном выходе таймера формируется импульс, переводящий триггер 9 в состояние ц 1 По оу сигналу усрой 45 ство 10 геремещеция ибразцд поднимает держатель 4 до расстояния между держателем и детектором 5 Ь,Одновременно формирователь 11 коротких импульсов с некоторой внутренней зд 50 держкой (равной вермеци перемещения пробы) вырабатывает короткий сигнал, который через элемент Я 12 снова устанавливает таймер 8 в состояние 1 . Опять начинается движение источника 1 и в третьей л азейке памяти (соответствующей ло. ц .ской комбинации "1", "1" выходцлг сцгцдлов триггера 9 и таймера 8), регистрируется величина ИЧерез время Т тайцмер 8 переводится в состояние "О", движение источника 1 прекращается и в течение времени Т в четвертой ячейке памяти (соответствующей логической комбинации сигналов Триггера 9 и таймера 8 "1", "О"), регистрируется величина И 1(О) . По окончании времени Т таймер 8 по служебному выходу вырабатывает сигнал, устанавливающий триггер 9 в состояние "О"При этом держатель 4 опять возвращается в положение, соответствующее расстоянию до детектораОднако на логическом перепаде "1" - "О" срабатывания формирователя 1 не происходит и вся система остается в таком положении до прихода следующего сигнала "Пуск". В устройстве 7 накопления производится вычисление величин резонансного эффекта и определение концентрации олова Спо формуле Параметры 1, Е, и Г хранятся в памятиустройства накопления, а их измерение производится при калибровке устройства.Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным следует отнести повышение пороговой чувствительности измерения концентрации олова за счет исключения зависимости результата измерения от вещественного состава проб. Формула изобретенияЗаказ 6601/49 Тираж 789 ПодписноеВНИИПП Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР11303 5, Москва, Ж, Раушская наб., д. ч/5 Проиэводственнв издательск комбинат "Патент", г,ужгород, ул . Гагарина, 101 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пороговой чувствительности измерений эа счет исключения влияния вариаций релеевского фона на результат измерения, в него дополни 5 тельно введены узел для перемещения держателя образца, таймер, триггер, формирователь коротких импульсов и элемент ИЛИ причем узел для перемеУ 1 О щения держателя образца механически соединен с держателем, первый выход таймера соединен с входом управления генератора переменного напряжения и вторым входом блока накопления, второй выход таймера соединен с входом триггера, выход триггера соединен с управляющим входом узла перемещения, а также с третьим входом блока накопления и входом формирователя коротких импульсов, выход формирователя коротких импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с шиной сигнала "Пуск", выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом таймера и четвертым входом блока накопления, установочный вход триггера соединен с шиной сигнала "Пуск".