Способ рентгенорадиометрического определения содержания элемента в комплексных рудах

ОЮЗ СОВЕТСНИОЦИАЛИСТИЧЕСНЕСПУБЛИН 3650 А 9) Я ( ) )1 0 Ы 01 И 23 22 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ й,бъед о цев Е.И.,физичесьногос, 227.атура итгенорадиоАтомиздат,СССР81 идетельс Ы 23/22 АДИОМЕТРИЖАНИЯ ЭЛЕзаключаю мой, среды ского изка харакого излуСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Якубович А,Л., Зай Пржиялговский С.М. Ядернокие методы анализа минерал сырья, М., Атомиздат, 19732Мамиконян С.В. Аппар методы флуоресцентного рен метрического анализа. М 1976, с. 198.3, Авторское свР 868502, кл. 6 01(54)(57) СПОСОБ РЕНТГЕНОР ЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕР МЕНТА В КОМПЛЕКСНЫХ РУДАХ щийся в облучении исследу потоком .квантов рентгено лучения и определении пото теристического рентгеновск чения определяемого элемента позультатам измерения потоков излуния в двух энергетических интервалах спектра вторичного излучения, изкоторых первый интервал включаетамплитудные распределения аналитических линий определяемого и мешающих элементов, второй интервал расположен внутри первого и соответствует аналитическому пику определяемого элемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияпомехоустойчивости метода, ширинупервого энергетического интервала иположение его границ устанавливаюттаким образом, чтобы отношение Кскоростей счета импульсов, зарегистрированных в первом и втором интервалах, в отсутствии определяемогоэлемента при изменении концентрациймешающих элементов оставалось по"стоянным, а о содержании определяемого элемента судят по разностиР:М-Кн, где ) и И соответствен"но скорости счета импульсов в первоми втором энергетическом интервалах., - ,- ", О , - ,;,; з ч г Н 0 Г "Р:т:1--Р;а т. 0Н, 0 т 1 Е ; с Х С Ц я Т С я Э т Ь. : с Н .б из (" сОсеитт) тГ 1 Нм"раМ К 0ОЦЕ/15 ЕСу Н Иг ЛИНИИ й Е тоЗДГсЯттС. Во т 05 сИон, си(1 ЕКтриЕ Лабо ра 3 ДЕЛЯОТС 51 Н(.П(/НОСТЬЮ ВгЛЕД" СТВИЕ КОГсНОГО ЭНЕГС-.ТИсССКО; О а ЕттЕНцЕГКТООа ,1 .1 об 3(зт Е .;И может бьт испО/ь э Овай 0 11 ри рейтг - НОрат(осЕтрисЕСКОМ ОПрОбоваНИ 1 Обйа ЕЦИЙ ГОРНВХ ЛОРО СТЕНОК:(аРО -ЖЕ СК Вс(Т(ИН .,.ЗВЕСТНЬ. С 1 сссб ". рЕНТГС:СОаНОсаО:.ВЕСКО 0 с,Налил а С всГеЬЗ Д(ГЕОЕН тт,ат 1 ,Х т,.г -гро,: -ГсВО 51 ат .а -ст,тЕ 3 С 1 Е(Трв В ТорИ: 10 ГО 1 ЗЛ/ЧЕ 1. 51 :( ПОНЕ МЕяас,ИХ ИЗ,т/т ЕйЙ Г В СссСТНСС" с т Нс О Е О тоЕ;с Нот% тт" Н с; "д,с тотНИК 2 1 ХарсКТ(рн(: т(стес.ОГО р 31. ТС 1.1.Г "С тат КОИ аТО 0 С(ос 152 и РГ 5 стт;,Я .,:ЗКИЕ (УВСТВИТС 1 Ь НОС.1:Ь И ТотНОСТЬ а 2 ЛИ 32, а Та(У(Е НЭВОЗ 10 ЖНОСТЬ рса - .51 И 3 с .; И и 0 01ТЕ 1 т С 0 а "1 и О.".с т р ,":, " Е С( ( Г тэие элзеть име 1 вт б:13 к 1 е э неогис1 эсх х ли. НЙ э тс .:. ;. Оа " : и(. .т Е,ОВСКОГО 35 у со:5 т ОПрЕдЕЛЕНИИ 1 ОТОКа;(С 1 иСТЕРИСТИ":СС(010 РЕНТГЕНОВ СК(3 О .-. НУЕНИЯ От аэт. ЭЛЯ( МОГО ЭЛЕМ" Н " 2 10 .-,= УЬс( с,:31 РЕН ИЯ ПОТО ;(ОВ Из:ЕНИЯ В РВ.: ЭНЕ.:ГЕТсЕСКИХ ИНТНРВаяа Х ГПЕКТРс .2 ГООИНОГС ИЗМЕ -10 15 20 ние площадей амплитудных распределе- ЗОний мешающих излучений, попадающих 50 бО Для реализации предлагаемого способа выполняют следующие операции.С помощью спектрометра регистрируют спектр вторичного излучения определяемого элемента на рудной модели, в которой не содержится мешающих элементов. Аналогичным образом получают спект. ры каждого из мешающих элементов на соответствующих моделях моноэлементного состава. В случае влияния других мешающихизлучений при выделении аналитической линии определяемого элемента получают спектры этих мешающих излучений, например однократно рассеянного излучения источника, фона естественного гамма-излучения и др.По полученным спектрам устанавливают первый энергетический интервал, который .включает в себя амплитудные распределения аналитических линий определяемого и мешающих элементов и второй энергетический интервал, который соответствует аналитической линии определяемого элемента и расположен внутри первого интервала.Ширину первого интервала и положение его энергетических границ выбирают таким образом, что соотнсшев первый и второй интервалы, прк отсутствии определяемого элемента оставалось постоянным или иначе, чтобы с учетом деления частоты следованияимпульсов в первом кнтервале илиподбора времени экспозиции для каждого интервала счет в обоих Интервалах был одинаковым в присутствиимещающих излучений и в отсутствииизлучения определяемого элемента,Для этого, варьируя положением ишириной первого интервала, а такжепри необходимости незначительно меняя положение границ второго интервала, смещая его вправо либо влево относительно максимума амплитудногораспределения определяемого элемента и подбирая время набора импульсов вкаждом из интервалов или величинукоэффициента, обеспечивающего деление частоты следования импульсов впервом интервале, добиваются равенства нулю значения спектральнойразности Ф= И- К на моделях,не содержащих определяемого элемента или в условиях мешающих излучений.При этом коэффициент К определяет либо в 1;емя набора, либо частоту следования импульсов в первом интервале и численно равен отношениюплошадей амплитудных распределений.ешаюших излучений, попадающих вуказанные энергетические интервалы,Ширину к границы выбранных интервалов устанавливают соответственно 35 45 в первом и втором измерительных каналах двухканального спектрометра,выходы которых подключены к схемеизмерения спектральной разности.На фиг,1 - 4 показаны спектрыкомплексной молибден-циркониевой(фкг.1), уран-молибденовой (фиг.2),уран-циркониевсй (фиг3) и уран-молибден-циркониевой (фиг.4) руды;на фиг.5 и б - вторичные рентгеновские спектры, полученные на моделяхурановой, молибденовой, циркониевойруд к на модели пустой породы,не содержащей указанных элементов(пик в области энергии б кэВ обусловлен излучением источника Ге,который служил в качестве гамма-репера для автостабилизации энергетической шкалы прибора РРК); нафкг.7 - зависимость разностной скорости счета импульсов (д) от содерл:ания (, молибдена и циркония принастройке прибора на определение указанных элементов согласно данномуспособу.Все измерения выполнены с помощьюдвухканального спектрометра РРК Поиск в комплекте с БВД, Вэтих приборах предусмотрено положение уровней дискриминации и ширинырабочих окон. Спектры, изображенныена Фиг. 1 - 4, получены на моделяхкомплексных руд с содержанием каждого из указанных элементов по 1. Источником первичного излучения служилизотоп словогп(23,8 кэВ) активностью 5 Яки (18, 107 Бк), В качестве детектора использовался пропорциснальнык ксенсновый счетчик Сй-бР,энерге. ическсе разрешение которогопо линки К Мп (кз топГе) составляло 20. Как видно из чертежей,аналитические лкник Ь 11 (13,б кэВ),К г (15 7 кэВ), ПП (17,2 кэВ) иК Мс (17,4 кэВ) не разделяются пол 3.ностью во вторичном спектре кз-законе-:ного энергетического разрешенияпрспсрцкональногс детектора, апрк совместном нахожденкк в исследуемой среде трех элементов образуютсложный спектр рентенсвсксгсе и, с едины; састянутым максимумом амплитудного распределения импульсов, Пик в области 27-28 дифференциальных каналов спектрометраобусловлен однократным рассеяннымизлучением источника первичных гамма-квантов,На фиг.5 показан пример настройки рабочих каналов (1 и 11) приборав режиме измерения спектральнойразности ( е=- Е - М,К) для определения содержания циркония в комплексных уран-молибден-циркониевыхрудах; на фиг.б - то же, для определения содержаний молибдена.Указанная расстановка границ энергетических интервалов обеспечиваетвыделение в чистом виде излученияопределяемого элемента на фоне мешающих излучений. В данном случае,.при определении молибдена основнымимешающими факторами являются рентгеновское излучение урана и циркония,а также фон однократного рассеянногоизлучения источника 119 ю Яп, а приопределении циркония - рентгеновскоеизлучение урана и молибдена и фоноднократно рассеянного излучения источника 119 щ Яп.Как видно из фиг,7, графики зависимости с отлинейны в области содержаний до 1,Предлагаемый способ обладает высокой помехоустойчивостью. В частности, при указанной расстановке энергетических интервалов для определения молибдена и циркония на результаты измерений не оказывает влиянияфон естественного гамма-излучения5 вплоть до величины уровня гамма-активности 20 тыс, мкр/ч (1420 ПА/кг),Величина коэффициента К при этом находится в тех же пределах, что и приучете основных мешающих факторов.Достоинством предлагаемого способа являются невысокие требования,предьявляемые к энергетическому разрешению применяемых детекторов длярегистрации излучений, что существенно расширяет воэможности рентгенорадиометрического метода,1073650 фиг 7 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Ф" Филиал ПГ 1 П Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4