Многоэлементный рентгенорадиометрический анализатор Советский патент 1989 года по МПК G01N23/223 

Изобретение относится к рентгенорадиометрическому анализу состава вещества и может быть использовано для определения содержания компонентов анализируемых проб в различных облас.тях науки и техники. Оно может быть использовано для рентгенорадиометрического анализа состава вещества в металлургической, горной, химической промьшшенности, в геологии при физических методах разведки полезных ископаемых.

Известен анализатор многокомпонентных образцов, содержащий датчик

iNd

СП ю 1C

на основе блока детектирования с Si(Li) - полупроводниковым детектором. В датчике имеется устройство для размещения кольцевого изотопного исvjточника (железо-55, кадмий-109 или америций-241) и вращаемый вручную дасковый прободержатель, снабженный гнездами для четырех aнaпизиpye в Ix образцов. Источник возбуждающего излучения и диск прободержателя находятся внутри защитного апюминевого корпуса. Сигналы с блока детектирования усиливаются спектрометрическим усилителем-формирователем и поступают на регистрирующее устройство, представля ющее собой многоканальный амплитудный анализатор. Недостатком этого анализатора является невозможность использования од новремеино нескольких источников возбуяздения, что затрудняет проведение анализа на элементы с сильно отличающимися атомными номерами. Кроме Toro в приборе для перехода к возбуждению излучением другого изотопного источника необходима трудоемкая операция разборки датчика. Ближайшим к изобретению техническим решением является многоэлементный рентгенорадиометрический анализатор, содержащий блок изотопных ncTO iHHKOB излучения и детектор рентгеновского излучения, расположенное соосно, прободержатель с гнездами и крьш1кс й, снабженный приводом вращения с -валом, соединенное с детектором электронноизмерительное устройство с программным управлением для набора и регистрации рентгеновских спектров и вычис лительное устройство с задатчиком режимов работы. Рентгенофлоуресцент ный анализ в описываемом анализаторе производится следующим образом. В держатель проб и вторичных мишеней устанавливается кювета с анализируемой пробой. В, центрические каналы бл ка изотропных источников устанавлива ются держатели источников, в которых в коллиматорах размещаются требуемы источники„ Излучение источников возбуждает флуоресцентное излучение эле ментов образца, которое регистрирует ся детектором При необходимости флу оресцентное излучение может подвергаться дополнительной фильтрации при помощи фильтра, установленного в перемещаемой планке, Недостатком этого технического ре шения является невозможность автоматизации анализао Установка держателей источников с возможностью вращения и поступательного перемещения не позволяет получить четкую фиксацию источников при работе в автоматическом режиме, что ведет к снижению точ ности измерения, Цель изобретения - автоматизиосвать анализ в различных производственных условиях. Это достигается тем, что в многоэлементном рентгенорадиометрическом анализаторе, содержащем блок изотопных источников излучения и детектор рентгеновского излучения , расположенные соосно, прободержатель с гнез-. дами и крьшгкой, снабжеиный приводом вращения с валом, соединенное с детектором электронно-измерительное устройствр с программньпу управлением дпя набора и регистрации рентгеновских спектров и вычислительные ускрсйства с задатчиком режимов работй, анализатор снабжен сменным узлом связи привода вращения с прободержателем и блоком источников через систему рычагов, в крышке вьпюлнен кольцевой паз с вырезом, расположенным напротив блока источников, привод вращения связан с задатчиком вычислительного устройства, в прободержателе выполнен установочный паз в виде сектора, на валу привода закреплена блокировочная пластина, входящая в установочный паз в прободержателе и в паз крьшки. На фиг.1 изображено предпагаемое. устройство с одним из сменных узлов связи, разрез; на фиг,2 - другой узел связи привода вращения с прободержателем и узлом источников; на фиг.З предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг„4 - узел связи при работе с одним поводком; на фиг.5 - то же с несколькими поводками, В одном из вариантов сменный узел связи скомпонован по принципу вал в вал привода 1 скреплен с валом прободержателя и валом в виде чаши, на котором закрепляется один или несколько поводков 2. В другом варианте с несколькими поводками вращение на вал прободержателя передается через копир 3. Ухшотнение пб валу 4 вакуумно-плотное и вместе с основанием 5, крьш1кой 6 и уплотнением 7 образуют вакуумную камеру, В верхней части анализатора устанавливается вращающийся дисковый прободержате ль 8 с анализируемыми образцами 9, соед1;гняющийся с приводом установочным винтом 10, К приводному валу крепится блокировочная пластина II, по форме соответствующая установочному пазу в прободержателе 8, Свободный конец пластины входит в круго вой паз крышки 6. На основании 5 крепится вращающийся блок /источников излучения 12, В подвнж.ной части блока источников 12 под 51 требуемым углом имеются отверстия .для размещения разнотипных источников излучения и центральное отверстие для регистрируемого излучения. Блок источников закрывается сменной крьшкой 13 с требуемым количеством колли мационных отверстий. В основании 5 установлен штуцер 14 Излучение регистрируется детектором 15. В Дисковом прободержателе 8 имеются гнезда дня размещения таблеточных проб, кювет для жидких и порошковых проб различного объема или калибровочных образцов 16. Различные комбинации режимов измерения в предлагаемом рентгенорадиометрическом анализаторе осуществляются следующим образом. При режиме последовательного цикличного облуч.ения группы проб одним или требуемой меняющейся комбинацией источников (см. фиг.4) поводок 2 входит в зацепление с блоком источников 12. При повороте прободержателя 8 на определенные углы в зону измерения вводятся последовательно анализируемые образцы 9, которые за первый цикл вращения облучаются Одной комбинацией источников, за второй цикл - другой, и т.д. Замена крьшки 13 блока источников излучения дает возможность расширить диапазон комбинаций источников излучения. При режиме поочередного облучения всеми требуемыми комбинациями источников каждого анализируемого образ ца в перибд нахождения его в зоне измерения (см.фиг.2 и 5) на вал в виде чаши устанавливается количество повод ков 2, кратное количеству отверстий для источников и количеству анализиру емлк образцов 9 К неподвижной части привода крепится копир 3, угол обхвата которого соответствует углу поворота на один шаг прободержателя 8, 1 27 27 При повороте прободержателя на один шаг в зону измерения вводится очередной анализируем)1й образец, поводки 2 поочередно входят в зацепление с блоком источников излучения, и в период нахождения, анализируемого образца в зоне измерения он о(блучается всеми требуемыми комбинациями источников. В случае анализа легких элементов проводится откачка воздуха через штуцер 14, в это время вакуум в камере поддерживается с помощью уплотнений 4 и 7, Во всех режимах измерений блокировочная пластина 11 проходит по кольцевому пазу сменной крьш1ки до зоны измерения, блокируя крьшгку. В зоне изме4)ения кольцевой рьш1ки паз имеет продольный вырез, позвол5пощий открыть крышку 6. В тот момент, когда крьшпса открыта, пластина 11 закрывает блок источников, защищая обслуживающий персонал от излучения, , Предлагаемый анализатор дает возможность путем быстрой замены типовых узлов и управляющих программ осуществить измерение проб в широком диапазоне, получая при этом последовательность операций измерения, таких как перемещение проб, источников излучения, обеспечивая анализ, при заданной комбинации проба-источник. Прибор предназначен для использо- вания в геологии, горнорудной, химической промьшшенности, в черной металлургии, в цветной, при добыче и переработке рудных полезных ископаем мых. Экономический зффект от использования прибора составит от 40 до 115 тыс.руб, в год на один прибор (в зависимости от объекта анализа).

МНОГОЭЛЕМЕНТНЫЙ РЕНТгаНОРАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР, содержащий блок изотопных источников излучения и детектор рентгеновского излучения, расположенные соосно, прободержатель с гнездами и йрьшкой, снабженньй приводом вращения с валом, соеди - -ШШ ши., ;„,- Вг .(,;с -И: ;.А ненное с детектором электронно-измерительное устройство с программным управлением для набора и регистрации рентгеновских спектров и вычислительные устройства с задатчиком режимов работы, отлича|Ющийся тем, что, с целью автоматизации анализа в различных производственных услови-: як, анализатор снабжен сменным узлом связи привода вращения с прободержателем и блоком источников через систему 1И 1чагов, в крьппке выполнен кольцевой паз с вырезом, расположенным напротив блока источников, привод вращения связан с задатчиком вычислительного устройства, в прободержате- ле выполнен установочный паз в виде сектора, на валу привода закреплена блокировочная пластина, входящая в . установочный паз в прободержателе и в паз крьшки.

фиг. 2

п

ЦЗигЛ