Устройство для экспресс-анализа проб на олово, принцип работы которого основан на эффектемессбауэра
23I03l
Союз Советских
Социалистических
Реопу0лин
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл. 21g, 30/04
42, 3/52
Заявлено 08.XI I.1964 (¹ 932162/26-25) с присоединением заявки № 932163/26-25
Приоритет
Опубликовано 15.XI.1968. Бюллетень M 35
Дата опубликования описания 27.III.1969
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
МПК Н 05d
G 01п
УДК 539.16(088.8)
550.839 (088.8)
622.345 (088.8) ф, йс авда
В. И. Гольданский, А В. Доленко, о. р Егиааарон, Jt. М рраенф в@ф»
Е. Ф. Макаров и В. А. Трухтанов
Союзный научно-исследовательский институт приборостроения и Институт химической физики AH СССР
Авторы изобретения
3 аявителп
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА ПРОБ HA ОЛОВО, ПРИНЦИП РАБОТЫ КОТОРОГО ОСНОВАН НА ЭФФЕКТЕ
МЕССЬАУЭРА
Известные устройства для экспресс-анализа проб на олово, принцип работы которых основан на эффекте Мессбауэра, содержат источник резонансного гамма-излучения, пробу-поглотитель (плп рассепватель), детектор излучения, фильтр между пробой и детектором, измерительный блок.
Предложенное устройство, основанное на резонансном поглощении (или рассеянии) гамма-излучения, предназначено для экспрессанализов проб на олово при геологическом опробовании и опробовании на горноотологатительных фабриках. С его помощью определяют процентное содержание олова, входяшего только в кассптерит (SnO>), который является основным сырьем, в то время как все существующие методы анализа позволяют определять общее содержание олова, входящего в различные соединения (например, Cu>FeSnSm; PbSn>, Sb>Sm и др.), затрудняющие технологический процесс обогащения руд.
Предлагаемое устройство отличается тем, что механизм перемещения источника гаммаизлучения выполнен в виде пластинки биморфного пьезоэлемента, один конец которой жестко закреплен, а па другом размещен источник гамма-излучения, подк;почепный к генератору синусоидальпого напряжения.
Устройство состоит из соединяемых кабелем измерительной головки и блока управления и регистрации, в который входит и блок питания.
Устройство схематически изображено на фпг. 1 — 3.
Источник гамма-излучения 1, представляющий собой диск из органического стекла диаметром 32 лл, на который нанесен слой по10 рошка Sn 9 Ох, закреплен на механизме перемещения 2 в виде бпморфного пьезоэлемента из поляризованной керамики цирконататитаната свинца и помещен в свинцовый контейнер-коллпматор 8, обеспечивающий радиа15 ционную защиту и ограничивающий пучок излучения. Другой конец пьезоэлемента жестко закреплен. Механизм перемещения колеблет источник излучения со скоростью, достаточной для нарушения условий резонанса.
20 Детектор излучения состоит пз кристалла 4
NaI (ТI) и фотоэлектронного умножителя 5.
Пробу 6 исследуемой породы засыпают в кассету 7 и измеряют интенсивность прошедшего через породу гамма-излучения. Палладпевый
25 фильтр 8 поглощает фоновое характеристическое излучение источника. Чтобы результаты анализов не зависели от химического состава пробы, между детектором и пробой установлен съемный фильтр 9 пз Sn», который по30 зволяет определить вели шну фонового пзлу231031 чения и учесть его при определении эффекта резонансного поглощения (или рассеяния).
Сигнал с детектора через каскад эмиттерного повторителя 10 и соединительный кабель
11 поступает в блок управления и регистрации.
При расположении источника 1 и кассеты
7 с пробой в одной плоскости детектор регистрирует резонансное поглощение гамма-квантов неподвижного источника без отдачи.
Если источник гамма-излучения и детектор расположены в одной плоскостп, а исследуемая проба или поверхность горной породы в другой, как показано на фиг. 2, где детектор расположен под углом 30 к исследуемой поверхности, детектор регистрирует резонансное рассеяние без отдачи на ядрах Sn«9, входящих в касситерит SnO, При неподвижном источнике число резонансно рассеянных гамма-квантов пропорционально количеству ядер
$п«9 в двухмиллиметровом слое исследуемой поверхности.
Разность показаний при колеблющемся и неподвижном источнике, отнесенная к первому из них (эффект Мессбауэра), пропорциональна содержанию олова в исследуемой породе.
Функциональная схема блока управления и регистрации показана на фиг. 3. Импульсы с измерительной головки поступают после усилителя 12 на вход дифференциального одноканального анализатора И, выделяющего необходимую часть спектра зарегистрированного излучения, откуда сформированные по амплитуде и длительности импульсы соответствующей энергии гамма-излучения
23,8 кэв поступают на двоичную пересчетную схему 14 с общим коэффициентом пересчета
1:25б, с выхода которой поступают на каскад 15 запуска, представляющий собой ждущий мультивибратор электромеханического счетчика импульсов 1б.
Пуск, остановка и сброс счетной части синхронизированы с пуском, остановкой и сбросом механического секундомера 17.
Блок управления и регистрации содержит также высоковольтный преобразователь 18 для питания фотоэлектронного умножителя 5.
Механизм перемещения подключен к генератору синусоидального напряжения, а ждущий мультивибратор — к низковольтному преобразователю 20.
10 Блок питания 21, состоящий из пяти аккумуляторов СЦС-З, обеспечивает непрерывную работу прибора в течение 40 час. Этот блок включен в схему через стабилизатор 22. Питающее напряжение контролируется блокинг15 генератором с индикатором на неоновой лампе.
При использовании источника гамма-излучения Sn" m0 активностью 200 мккюри с помощью устройства можно измерить кон20 центрацию олова, входящего в состав касситерита, в диапазоне 0,05 — 3 Предмет изобретения Устройство для экспресс-анализа проб на олово, принцип работы которого основан на эффекте Мессбауэра, содержащее резонанс30 ный источник гамма-излучения, закрепленный на механизме перемещения, кассету с пробой, фильтры, детектор излучения с фотоумножителем, блок управления и регистрации и блок питания, orëè÷à oùååñÿ тем, что, с целью об35 легчения устройства и уменьшения его габаритов, а также повышения точности измерений, механизм перемещения источника выполнен в виде пластинки биморфного пьезоэлемента, например, поляризованной керамикп 40 цирконата-тптаната свинца, один конец которой жестко закреплен, а на другом размещен источник гамма-излучения, подключенный к генератору синусоидального напряжения. 231031 Фи г,7 Редактор Н. С. Коган Техред А. А. Камышникова Корректор А. П. Татаринцева Заказ 313/11 Тираж 530 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2
