Способ анализа трехкомпонентных срвд по поглощешю гaшa- ^лучeй

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социвлистииеских

Ресвубвик (11) 433385 (61) Зависимое от авт. свиде ельства (22) Заявлено15. 02. 7I (2а)627628/2625 (51) M. Кл. (".,(Я у т 23/20

С/И V 5/00 с присоединением заявки

Государственный комитет .Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано25. 06 ° 74юллетень №23

Дата опубликования описания

1 .12.74 (53) удк

550. 835. (088. 8) Г.А. Пшсничный, В.А. Мейер и К.C. Катеринов (72) А в то р и изобретения (71) Заявитель ЛЕНИНГрадСКИй ГОСударетВЕННЫИ уНИВЕрСИтЕт ИМ. А.А. Мдаясза (54) СПОСОБ АНАЛИЗА ТРЕХКОМПОНЕНТНИХ СРЕД

ПО ПОГЛОЩЕНИЮ ГАММА-ЛУЧЕЙ

Предлагаемый способ может быть применен при анализе трехкомпонентных сред, включая среды,состоящие из жидкой и двухкомпойентной твердой фазы. К ним,в частности,можно отнести различйого рада пульпы (например пульпа магнетитовых песков имеет состав:Н20 +5 ОрЙ304).Предлагаемый способ может быть использован также при определении зольности углей, когда необходимо уменьшить влияйие химического состава золы на результаты измерений,так как в первом приближении состав зольных углей можно представить смесью следующих трех основных компонентов С + (3е 02, А 203)+ (Мв02,Ре203). Объектом могут служить также различные сплавы трех элементов.

Известен способ количественного анализа трехкомпонентных сред по поглощениюу =излучения с использованием флуоресцентного рентгеновского излучения одного из компо нентов.

Сущность этого способа заключается в том,что используя эффект взаимной компенсации изменений интенсивностей рассеянного и

5 флуоресцентного излучений для одного из компонентов среды (обычно наиболее тяжелого),получают однозначную зависимость между регистрируемой интегральной интенсивно1о стью рассеянного излучения и содержанием искомого компонента в трехкомпонентной среде. Другими словами, определение соотношения между двумя какими-либо компонен15 тами в трехкомпонентной среде по этому способу становится возможным,если на результаты измерений

- исключается влияние одного из компонентов среды за счет использова20 ния его характеристического излучения.

Между тем,массовые коэффициенты поглощения компонента, влияние которого устраняется, различны для его флуоресцентного и рассеянного излученийтпоэтому взаимьая компен

25

45

4 4 сация изменения величин интенсивностей этих излучений наблюдается не для cicего диапазона содержаний этого компонента. Это существенным образом уменьшает точность количественного анализа трехкомпонентных сред рассмотренным способом.

Целью изобретения является существенное повышение чувствительности и точности количественного анализа трехкомпонентной среды по поглощению =излучению с использованием флуоресцентного рентгеновского излучения одного из компонентов:

Это достигается тем,что в качестве первичного излучения выбирают характеристическое излуче- ние элемента, следующего по атомному номеру за элементом, влияние которого устраняют. Углы падения и отбора излучений выбирают так,чтобы энергия рассеянного излучейия была меньше энергии К=края поглощения элемента, влияние которого страняется,и близка к энергии его луоресцентйого излучения.

Относительные интенсивности флуоресцентного, рассеянного и суммарного излученйи можно определить следующими выражениями:

" и, (<-с„н-,.с„ (Е) Ns

5 NA (ieÄ)t +СА 7

q= e .a,+«-a,)a,, (3) где: й; — интенсивность характеристического рентгеновского излучения анализируемого элемента при содержании Сд в пробе;

NA емая 11роба состоит только из

„ этого элемента;

N ;i N — соответствующие интенсивности рассеянного излучения; б - массовый ко ициент рассея н н н

Р +J4t, Р1+У ° («";.М " "М

Иа А л и."= — и = 3 ( + S »1+ »(j 1 где р";, pi;, p — коэффициент поглощейия первичного,флуоресцентно3 3365 го и рассеянного полнителя;„ для элемента; = Я+ -от излучений для наже коэффициенты ношение синусов глов падения и ртбора излучений. ля выражения (3)справедливо соотношение ®=Е,если СА=О или Сд=1.

Анализ выражений (Е)-(3) показывает,что изменение величин 0; и Q, в зависимости от СА будет одийаковым,если отношение массовых коэффициентов поглощения величин

A, и А для наполнителя и анализируемого элемента будут равны,т.е. (4)

Компенсация изменений интенсивностей рассеянного и флуоресцентного излучений для всего диапазона содержаний С наблюдается при выполнении условия (4) в наше1 примере (- --Е). При значениях †>Е

0,5t> и о Х набл1сдается неполная компенсация, причем z первом случае

Q

=p; и p,",=Гн;,что выполняется, если энергия флуоресцентного излучения совпадает с энергией рассеянного -излучения,т.е. 6„- Ê, На практике это можно выполнить, использовав в качестве первичного йзлучения характеристическое излучение элемента, атомный номер которого на единицу больше атомного номера элемента, влияние которого устраняется.

Нужное изменение энергии рассеянного излучения источника достигается за счет изменения величины асаф т.е. путем выбора углов падения и отбора излучений.

При измерениях используют криптоновый пропорциональный счетчик и анализатор АИ=ЕОО=Е. Выбор хрома E качестве тяжелого компонента пульпы (Н2О Я О2+С 03) обусловлен возможностью экспериментальной проверки условия (4) для случая, когда энергия первичного излучейия лишь ненамного превышает энергию

К=края поглощения Е„ анализируемого элемента. Наименьшее различие б; и Е наблюдается E случае, когда первичйое излучение представляет собой характеристическое излучение элемента, следующего по E личине порядкового номера за элем нтом, влияние которо."о устраняется. jlpэтому,для излучения изотопа Ре", которое представляет собой излучение Х„ йа,эффект компенсации лучше всего наблкдается для хрома.

33385

4

При этом,с одной стороны получаем

6 (Иаlg-lq(Cz) а с другой сторонй,-за счет возбуждения хрома только Jb- линиеи марганца,- нужное соотношение интенсивностей, рассеянного и флуоресцентного йзлучений. При некотором подборе геометрических условии измерений величина интенсивности рассеянного излучения практически не зависит от содержания С 03,но существен,ным образом зависит от количества воды,что позволяет учесть соотношение между жидкой и твердой фазами при анализе пульпы независимо от химического состава твердой фазы.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТИПИ

Способ анализа трехкомпонентных сред по поглощению гамма лучей с определением количественного.6 соотношения между какими-либо двумя компонентами и исключением влияния третьего компонента за счет использования его флуоресцентного рентгеновского излучения, отличающийся тем,что,с целью повышения чувствительности и точности анализа,z качестве первичного излучения выбирают характеристическое излучение элемента, имеющего порядковый номер на единицу больше,чем у элемента, влияние которого устраняют, выбор углов падения и отбора излучений производят так,чтобы энергия используемого рассеяйного излучения была меньше энергии К=края поглощения элемента, влияние которого устраняют,и была бы близка к энергии его флуоресцентного излучения, а по полученным результатам судят о количественном соотношении между какими-либо двумя компонентами в трехкомпонентной смеси.

„„„„„„„,- В. Тыминский

Релакгор:0,1(Унина техред ГВЯсилыли:корректор Р Я ВЯек13.

Ц11ИИ1И1 Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

1аказ И4

Р1зл. 14 $ g/ Тираж gf

fIoni ясное