Способ определения плотности пробы грунта в колонковом пробоотборнике

 

Изобретение относится к методам исследованир свойств вещества по поглощению гамма-излучения. Цель изобретения - повышение достоверности способа Последовательно помещают в пробоотборник анализируемую и калибровочную пробы и просвечивают незаполненный, а также заполненный этими пробами пробоотборник пучком гамма-квантов с энергией 0,6-2 МэВ от частично коллимированного источника Одновременно определяют интенсивность прошедшего гамма-излучения с энергией более 0,2 МэВ и с энергией, равной энергии гамма-квантов в первичном пучке, и находят по полученным данным плотность анализируемой пробы Для одновременного определения интенсивностей гамма-излучения в двух энергетических диапазонах используют селекцию импульсов, поступающих с детектора , в двух измерительных трактах 1 з п ф-лы 1 ил сл с

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 9/24

ГОСУДАРСТВЕ -Ы|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ () (Л

00 ,C) Э 00

-PCTPCT T h

Ap,»z = Пв,узк 8, (2) (21) 4412808/25 (22) 18.04.88 (46) 23,06.91. Бюл. М 23 (71) Всесоюзное морское научно-производственное объединение "Союэморинжгеология" (72) А.И.Дорофеев и А.Е.Матусевич (53) 550.083 (088.8) (56) Арцыбашев В,А, Ядерно-геофизическая разведка, — M.: Атомиздят, 1972, с,62-74.

Звольский С.Т, Радиоизотопные методы исследования физико-механических свойств донных осадков. — Киев: Наукова думка, 1984, с, 48--54. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ПРОБЫ ГРУНТА В КОЛОНКОВОМ ПРОБООТБОРНИКЕ (57) Изобретение относится к методам исследования, свойств вещества по поглощеИзобретение относится к методам исследования свойств вещества по поглощению гамма-излучения, Цель изобретения — IloBblLI . ние достоверности.

На чертеже приведена схема устройства для реализации способа.

При просвечивании колонкового пробоотборника с пробой группы и без нее по методу широкого и узкого пучка имеют место следующие соотношения:

-(PrPr.узк < +PcTPcT IT)

Пузк As.узк. Е, (1)

ГДЕ Пузк И As узк СКОРОСТИ СЧЕта ДЕтЕКтОРа по методу узкого пучка при просвечивании пробоотборника с пробой грунта и без пробоотборника соответственно;

„„ 0„„1658028 А1 нию гамма-излучения. Цель изобретения— повышение достоверности способа. Последовательно помещают в пробоотборник анализируемую и калибровочную пробы и просвечивают незаполненный, а также заполненный этими пробами пробоотборник пучком гамма-квантов с энергией 0,6-2 МэВ от частично коллимированного источника.

Одновременно определяют интенсивность прошедшего гамма-излучения с энергией более 0,2 МэВ и с энергией, равной энергии гамма-квантов в первичном пучке, и находят по полученным данным плотность анализируемой пробы, Для одновременного определения интенсивностей гамма-излучения в двух энергетических диапазонах используют селекцию импульсов, поступающих с детектора, в двух измерительных трактах. 1 э.п. ф-лы, 1 ил

pр — массовый коэффициент поглощения грунта;

PT,узк — сРеДнЯЯ плотность пРобы гРУнта в методе узкого пучка; г1 — внутреннии диаметр пробоотборника;

/ с1 — массовый коэффициент поглощения стали;

pcT - ПЛОТНОСТЬ СТали:

h — двойная толщина стальной стенки пробоотборника;

ГДЕ Ар узк СКОРОСТЬ СЧЕта ДЕтЕКтОРа ПО МЕТОДУ узкого пучка при просвечивании пустого пробоотборника;

Пшир = Aв.шиp. к

16590? 8 — фг.эфф. Pl .IIIèð. д +/Сот.эфф Pc h}

° е (3) где и иир и пэ.щир скорости счета детектора по метОду широкого пучка при просвечивании пробоотборника с пробой грунта и в воздухе соответственно;

4f.эфф — эффективный массовый коэффициент поглощения грунта;

pr.lIIllp — Срвдияя ПЛОтНОСтЬ ПрОбЫ ГруНтв в методе широкого пучка;

4п.эфф — эффективный массовый коэффициент поглощения стали;

-,йст.эфф Pcr h по.шир, - пэ.шир.. e (4) где по.шир. — скорость счета детектора по методу широкого пучка при просвечивании пустого пробоотбо рника.

Совместные решения уравнений (1) и (2), а также (3) и (4) дают выражения

ng

-Pr Pr.óýê II пузк Ao,óçê. 6: (5) рэг pr.уэк d = lrl — —; (6)

Пузк

-Pr.эфф Pr.øèð d пшир по.шир. 9; (7) 25

/4.эфф pl.øèð б = (и -р. (8)

Пшир

Находят отношение уравнения (6) к уравнению (8): го.узк

1R

П (9)

pr.эфф pr.IIIèp . по.шир.

lA пшир или

pr.эфф п вЂ”К - — " — " — " " (10)

Р шир ., flo.w p ,йi Ill пшир

Так как в методе узкого пучка гамма-излуче- 40 ния при частичной коллимации источника излучения, обеспечивающей и росвечивание средней части колонки пробы грунта е исследуемом сечении, средняя плотность

Pr.Узк ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ДЛЯ СРЕДНЕ ЧаСтИ СЕЧ-45 ения пробы грунта, а в методе широкого пучка гамма-излучения средняя плотность рг.широпределяется для всего сечения пробы грунта, критерий К - 1 только в случае полной однородности грунта в исследуемом 50 сечении пробы, т,е. при равенстве средних плотностей ог.узк и pr.IIIgp, определенных по методам узкого и широкого пучков, одновременно по показателю К можно определить степень однородности грунта в 55 сечении пробы.

Свинцовый контейнер 1, имеющий коллимационное отверстие с источником 2 гамма-излучения, располагается по осевой линии напротив исследуемого сечения колонковп о прибора 3 с пробой грунта 4. С противоположной стороны располагается детектор 5 (например, кристалл Nai(TI)j фотозлек ронным умножителем (ФЭУ, выход детектора соединен с входами усилизелей-дискриминаторов 6 и 7, детектором фиксируются как гамма-кванты,не претерпевшие комптоновскае рассеивание 8 ТВУ, и рассеяние 9 гамма-излучения.

Электрический выход ФЭУ подключен одновременно к входам двух усилителей-дискриминаторов 6 и 7 Электрический импульс на выходе ФЭУ дискриминизируетсл усилителем-дискриминатором 6 на уровнс, пропорциональном энергии О.2 МзВ, а усилителем-дискриминатором 7 на уровн:: несколько меньшем амп и1уды, соответствующей первичному ràr fìà-излучению источника.

1 ри реализации способа ьыполняюг сi едующие o;:åðàöèè.

lip(водят измерение вш.лр и лу, по каждои образцовой rnepe. првдетавлиющей собой модель пробы грунта в колонковом пробоотборникв.

ПРовоДЯт измеРенлЯ по ир и по „, Ilo пустотелому rllloOoo бортику.

Определяюf грздуиовочную зави и мость

По.ч. к r Oî ши

Оузк = (П ) /ашир =

fl óç k Пшир ч

Проводя, измерения пшир и пузк

KofloHKoBoMó пробоотборнику с исследуемой пробой в точке исследовании.

Оп редел я ют ру„и р„,р по r радуироаочным зааиси .;остям. По соотношению К =

/ узк

=- — — оценивают однородность пробы в

pwwp точке исследования.

При практической оеализрции способа использован источник Cs. Способ по воЗ7 ляет повысить производительность л качество пробоогбора, достоверность получа::лой информации за счет дополнительных данных о плотности.

Формула изобретения

1. Способ определения плотности пробы грунта в колонковом пробоотборнике, включающий последовательное помещение в пробоотборник анализируемой и калибровсчных проб, просвечивание незаполненного. а также заполненного этими пробами прабоотборника диафрагмированным пуч кок гамма-квантов с энергией в диапазоне

0,6-2 МэВ, определение интенсивностей прошедшего гамма-излучения с энергией более 0,2 МэВ и определение по полученным данным плотности анализируемой пробы pllf p,отличающийся 1ем,что,с о58028 ир.

Соста вител ь А. Колесников

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Редактор Н.Бобкова

Заказ 1710 Тираж 386 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул,Гагарина. 101 целью повышения достоверности, дополнительно и одновременно определяю1 интенсивности прошедшего гамма-излучения с энергией, равной энергии гамма-кван тов в первичном пучке, определяют по дополни- 5 тельно полученным данным плотность анализируемой пробы р,, и по полученным значениям плотности судят об однородности пробы.

2. Способ по и.,, n т л и ч а ю щ и и с л тем, что одновременное определение интенсивности прошедшего гамма-излучения с энергией, равной энергии гамма-квантов в первичном пучке, и с энергией более 0,2

МэВ осуществляют с помощью селекции импульсов, поступающих с детектора, в двух измерительных трактах.