Устройство для определения содержания олова

По сигналу "Пуск" (Фиг,1) на служебном выходе блока 9 регистрации Формируется соответствующий логический уровень, при котором разрешается работа импульсного генератора 11,5 Последний вырабатывает последовательность логических импульсов со скважностью 2. Эти импульсы, поступая на управляющий вход опорного генератора 12 обеспечивают его работу в цуговом режиме, те. в течение некоторого временигенератор 12 вырабатывает гармонически изменяющийся высокочастотный сигнал, и в течение 45 последующего времени й сигналы на его выходе отсутствуют, и т.д. Импульсы с выхода опорного генератора 12 поступают на электроды пьезоэлектрического модуля тора 4, представляющего собой, например х-срез (К-кварца, обеспечивая его колебания также в цуговом режиме. "Черный" поглотитель с палладиевым Фильтром 3 жестко скреплен с пьезоэлектрическим модулятором.Палладиевый Фильтр практически полностью поглощает рентгеновские Фотоны источника щ 8 п, слабо влияя на интенсивность мессбауэровскойЩ линии 23,8 кэВ. "Черный" поглотитель обладет свойством почти полного поглощения резонансного излучения (свыше 993 интенсивности) в условиях резонанса и слабого поглощения мессбауэ- ровского излучения ( 103) при рассогласовании резонансных условий,Таким образом, при неподвижном пьезоэлементе "черный" поглотитель поглощает почти все излучение источника. При движущемся ноглотителеинтенсивность излучения близка к исходной. Поскольку источник 1 помещен в криостат 2 (например азотный), Фактор Й для него равен 1. Поэтому глубина модуляции интенсивности излучения, падающего на исследуемую пробу, при движущемся и покоящемся "черном" поглотителе близка к 1007. Глубина модуляции определяется из50 1 выраженияТу - ТоФгде То - интенсивность падающего напробу излучения при движущемся черном" поглотителегг гг 55Т - интенсивность падающегона пробу излучения при не подвижном поглотителе. Таким образом, за период следования импульсов генератора 11 2 , втечение временигамма-излучениеопроходит к образцу 5 и в течениепоследующего времени Со практическиполностью поглощается "черным" поглотителем. Рассеянное от пробы 5 излучение регистрируется детектором 5.Наиболее подходящим для устройства является резонансный сцинтилляционный детектор, обладающий высоким вре-,менным разрешением (0,1 нс) и позволяющий получить высокое отношениеэФФект/Фон, Сигналы с выхода детектора б поступают в БАС 7 с высокимбыстродействием (г-3 нс при использовании в его составе быстродействующих компараторов 597 СА 1), В БАС 7производится выделение линии резонансного взаимодействия из общегопотока выходных импульсов детектора6. Короткие логические сигналы с выхода БАС 7 поступают,на вход блока 10 пропускания. Последний управляется сигналами импульсного генератора 11 таким образом, что при движущемся "черном" поглотителе 3 блок 10пропускания закрыт, а при неподвижном "черном" поглотителе 3 он разрешает поступление импульсов на входразрешения счета блока 9 регистрации,обеспечивая его готовность к счетуочередного сигнала с выхода БАС 7через линию 3 задержки,Линия 8 задержки необходима длятого, чтобы обеспечить правильнуюочередность поступления импульсовна входы разрешения и счета блока 9регистрации (сигнал на вход разрешения должен поступать раньше, чем сигнал на счетный вход), а сама величина задержки сигнала немного превьппает быстродействие схемы 10 пропускания. Если же сигнал разрешения счетане появляется, то аостояние блока 9регистрации остается неизменным припоступлении на его счетный вход любого числа импульсов.Таким образом, в блоке 9 регистрации производится подсчет числа заре- ггистрированных импульсов, когда интенсивность падающего на пробу 5 излучения близка к нулю (" черный" поглотитель неподвижен) и регистрация импульсов запрещена, когда интенсивность па"дающего на пробу 5 излучения макси".мальна (при колебании "черного" поглотителя)..По завершении процесса измерения в вычислительном блоке блока 9 регистрации производится вычисление величины резонансного эффектаИо-(11 ф/2)о фИ/2(множитель 1/2 необходим для того,чтобы привести значения Ид и Ик одному и тому же времени измерения)и по соответствующей калибровочной 55 5 163138Пусть выполняется условие .( 0 - время жизни возбужденного уровня мессбауэровского переходаИ 9 мядра Бп). Тогда очевидно, что 5 даже при нулевой интенсивности падающего на образец 5 излучения, на выходе детектора 6 появляются импульсы, соответствующие регистрации резонансно-рассеянного гамма-излучения от ядер, возбужденных в предыдущем отрезке времени, когда интенсивностьофпадающего на образец излучения максимальная. В то же время, при таком методе регистрации рассеянного излу 15 чения, комптоновски и релеевски рассеянные кванты не дают вклада в результирующий сигнал (времена взаимодействия при комптоновском и релеевс ком рассеянии настолько меньше времени жизни возбужденного состояния ядра Бп, что эти процессы можно1 ймсчитать мгновенными). Таким образом, удается практически полностью исключить вклад комптоновского и релеевского рассеяния в результирующий сигнал.По завершении времени набора заданного числа событий гамма-резо 30 нансного рассеяния М , на служебном выходе блока 9 регистрации происходит инвертирование логического сигнала, в результате чего запреща - ется поступление сигналов с импульсного генератора 11. Сигналы на выхо де опорного генератора 12 при этом отсутствуют, и "черный"поглотитель 3 оставшееся до окончания время, также равное 1, остается неподвижньм. Схема 10 пропускания все время откры та, и в этом состоянии производится регистрация числа фоновых событий М, за время 1 в Величина Б определяется собственным шумом детектора и неидеальностью "черного" поглотите ля и, как правило, незначительна. 0 6кривой определяется содержание олова в пробеБлок регистрации (фиг.2) работает следующим образом.По сигналу "Пуск" триггер 14 уста" навливается в состояние "1", определяя режим суммирования импульсов счетчика 16. Одновременно в счетчиках 15 и 1,6 записывается число "0", Сигнал разрешения счета счетчика 15 устанавливается только в том случае, когда на выходе триггера 13 присутствует "1", для чего необходимо поступление короткого импульса на его Б-вход, В противном случае на выходе триггера 13 присутствует "О" при котором запрещается счет импульсов счетчиком 15. По набору в счетчике 15 заданного числа импульсов И , на егоо выходе Формируется короткий сигнал, переводящий триггер 14 в состояние "0". При этом в самом счетчике 15 устанавливается число О. К этому моменту времени в счетчике 16 сосчитано некоторое число импульсов И;, поступивших с генератора 17, Инвертирование логического состояния на выходе триггера 17 (служебного сигнала блока регистрации) вызывает изменение направления счета счетчика 16, и измерение продолжается при состоянии "0" на выходе триггера 14 до тех пор, пока из содержимого счетчика 16 не вычитается число И (это гарантигрует равенство времен измерения эфФекта и Фона в устройстве). При этом на выходе счетчика 16 формируется короткий сигнал, по которому текущее состояние счетчика 15 равное величине И заносится в память вычислительного блока 18. в котором реализуется указанная Формула.К преимуществам устройства относится повышение точности измерений концентрации примерно на порядок. Кроме того, отсутствие релеевского "пьедестала" в зависимости величины эффекта от концентрации уменьшает влияние вещественного состава проб на результат измерения концентрации.формула изобретенияУстройство для определения содержания олова, содержащее источник излучения с изотопом 1 Бп, пьезоэлектрический модулятор, держатель пробы, детектор, блок амплитудной селекции,