Устройство для определения количества радиогенного аргона

Авторы патента:

H01J49/26 - масс-спектрометры или разделительные трубки (разделение изотопов с использованием таких трубок B01D 59/44;масс-спектрометры, специально предназначенные для колоночной хроматографии G01N 30/72)

G01N23 - Исследование или анализ материалов радиационными методами, не отнесенными к группе G01N 21/00 или G01N 22/00, например с помощью рентгеновского излучения, нейтронного излучения (G01N 3/00-G01N 17/00 имеют преимущество; измерение силы вообще G01L 1/00; измерение ядерного или рентгеновского излучения G01T; введение объектов или материалов в ядерные реакторы, извлечение их из ядерных реакторов или хранение их после обработки в ядерных реакторах G21C; конструкция или принцип действия рентгеновских аппаратов или схемы для них H05G)

ОПИСАККЕ

ИЗОБРЕ1ЕИИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° 1« Р ви в ,„с,, с

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Х1l.1962 (№ 810246/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.Х.1965. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 24.XII.1965

Кл. 421, 13«

МПК С Oln

УДК 550.93(088.8) Государствеииый комитет по делам изобретений и открытий СССР сс;.:;д

В. М. Кляровский, Е. Ф. Доссльиикыи и Ю. сс. АитояовС: с "Л!".лл;.сс1 1

Авторы изобретения

Заявитель

УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА

РАДИОГЕННОГО АРГОНА

Подписная группа Л6 173

Изобретение предназначено для определения радиогенного аргона способом изотопного разбавления, в частности при геохронологических исследованиях, по гелий-аргоновому методу.

Известно устройство для определения радиогенного аргона, которое содержит фарфоровый или корундовый тигель для плавления образца, ловушку с жидким азотом для вымораживания воды и углекислого газа из выделившихся при плавлении газов, кальциевую печь для очистки аргона от других примесей и магнитный масс-спектрометр для определения количества радиогенного аргона, Основной недостаток известного устройства заключается в том, что для определения количества радиогспного аргона используется сложный, громоздкий и дорогостоящий магнитный масс-спектрометр, что препятствует широкому использованию устройства в полевых лабораториях.

Кроме того, в известном устройстве кальциевая печь расположена непосредственно в реакторе, в котором осуществляется плавление пробы. Поэтому после каждой плавки необходимо производить тщательную очистку всех деталей реактора от загрязнившего их кальция, который при перезарядке реактора поглощает влагу из атмосферного воздуха и сорбируст на свосй поверхности различные газы.

При этом после каждой плавки, как правило, печь заряжается новой порцией кальция, что вызывает дополнительную потерю времени а его тренировку, В предложенном устройстве для определения радиогенного аргона применен двойноЕ радиочастотный масс-спектрометр, что позволяет создать компактное и малогабаритное устройство, повысить точность, снизить стои10 мость и упростить обслуживание. Устройство можно использовать для проведения массовых а пал и зов.

Для многократного использования тиглей при плавке образцов используются тигли, изготовленные из стали. В одном тигле можно проводить до 40 вЂ” 50 плавок.

Кроме того, кальциевая печь отделена от реактора и помещена в отдельный вакуумный сосуд, что позволяет уменьшить загрязнспие

2О деталей реактора кальцием и сэкономить расход кальция и время, затрачиваемое ня перезарядку кальциевой печи и тренировку каль ци я.

На чертеже изображена принципиальная

25 схем а устрой ств а.

Аргон извлекают путем плавления пробы, помещенной в стальном тигле 1, методом внутреннего обогрева спиралью lf3 вольфрама.

Необходимый вакуум создается с помощью

ЗО вакуумной системы, состоящей из форвякуум175734

Предмет изобрстсния

Составитель Ю. В. Рощин

Редактор И. Г. Карпас Текред Т. П. Курилко Корректоры: Е. Д. Курдюмова н Г. П. Зимина

Заказ 3569/3 Тираж 1100 Формат бум. 60)(,90(/s Объем 0,21 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНР1Р!ПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4, Типография, пр. Сапунова, 2.!

tnt n и диффузионного насосов 2 и 3 и системы

)и нтилсй. 1111д(лип)нисся при плавке г(1з11 по вакуум(н)й линии поступают к ловушке 1, залитои )кидким азотом, а затем через кран . ) поступает в цилиндр о, в котором помещена калии)(св ая печь 7.

Строго Определенное количество очищенного аргона, содержащего, как правило, примесь

<(поздуншого» аргона, напускается в двойной рлдtl(»t;1(T()TIIl.ftt масс-спсктромстр для одновременного анализа изотопов арго(и. При этом в плече В спектромстра измеряется аргон 36, в плече 9 вЂ” аргон 40.

После первого замера в систему цилиндров 6 н 10 запускается определешгая по объе1(1у порция аргона воздушного происхождения или обогащенного аргоном 36, слу)кащая внутренним стандартом. После смешения радиогс(ного и эталонного аргона смесь подается в масс-спсктромстр для определения нового отношения изотопов. По определенному изотопному отношению и известному количеству введенного эталона подсчитывается количество радиогенного аргона, выделившегося из породы.

Проведенные опытные плавки показали, что необходимая величина пробы в зависимости от содержания калия и предполагаемого возраста колеблется от 3 до 10 г. Время, необходtt Moc для Од(!ОГО ци кл а, в нл to 1 01011!его плавку и Определение il;loTolllf()l oTII()lftclfftft, составляет 1,5--2 ч(1а.

1. Устройство для определения количества радиогеиного аргона способом изотопного разбавления, в частности при геохроиологиче10 (t(ttx исследованиях, отлача!Ои(ссся тем, что, с цел!>10 созд(110!1! компактного II мало! >1 б<11)1!тного, простого в работе и точного устройства, пригодного для проведения массовых анализов, для измерения изотопных отношений в

15 нем используется двойной радиочастотный масс-спсктрометр.

2. Устройство по п. 1, отличаю(цееся тем, что, с целью многократного использования тиглей при плавке образцов для выделения ра20 диогенного аргона, используют тигли, изготовленные из стали.

3. Устройство по п. 1 и 2, orzu«afo eecя тем, что, с целью уменьшения загрязнения деталей реактора кальцием, поглощающим ат25 мосферную воду при перезарядке реактора, и с целью экономии кальция и времени на перезарядку кальциевой печи, кальциевая печь отделена от реактора и помещена в отдельный вакуумный сосуд.