Устройство для рентгенорадиометрического абсорбционного газового анализа Советский патент 1984 года по МПК G01N23/06 

г

/

N3 О SD VO

:п 1 Изобретение относится к устройствам для анализа газообразных продуктов с помощью низкоэнергетического рентгеновского или гамма-излучения , По основному авт.св. № 518704 известно устройство для рентгенорадио метрического абсорбционного газового анализа, содержащее источник излучения , измерительную кювету с многокапилрпярным коллиматором, расположенным внутри нее так, что через капилляры коллиматора возможно одновременное прохождение анализируемого газа и потока излучения, и детектор для регистрации прошедшего излучения ij.. Основным недостатком известного устройства является влияние давления исследуемого газа на результаты анализа. Указанное влияние можно пояснить следующим образом. Реализация рентгенорадиометрического абсорбционного способа (по скачку поглощения определяемого элемента) газового анализа на содержания элементов с малым атомным номером, например фосфора, серы, хлора и некоторых других, предполагает использование низкоэнергетического излучения. Так для определения содержа гая серы наиболее удобно использовать излучения с энергией квантов 2,31 и 2,6 кэВ (характеристическое излучение К-серии серы и хлора соответственно). Для более эффективного его использо вания окна газовых кювет необходимо изготавливать из наиболее прозрачно го для данного вида излучения материала. Например 5 в известном устрой стве входное и выходное окна изгото лены из тонкой органической пленки толщиной 2,5-3,0 мкм. Такие окна даже при незначительных флуктуациях давления газа в кювете деформируютс изменяя геоь етрию измерения и тем самым оказывая значительное, влияние на результаты измерений. Цель изобретения - уменьшение погрешности анализа. Постакпенная цель достигается тем, что в устройстве для рентгенерадиометрического абсорбционного газового анализа измерительная кювета снабжена идентичными в поперечном сечамии многокапиллярному коллиматору дополнительными многокяпиллйр 5 ными коллиматорами, расположенными снаружи входного и выходного окон вплотную к ним и жестко соединенными с корпусом измерительной кюветы так, что оптические оси всех многокапиллярных коллиматоров совмещены. На чертеже показано предлагаемое устройство дпя рентгенорадиометрического абсорбционного газового анализа. Устройство содержит источник 1 излучения, измерительную кювету 2 с входным 3 и выходным 4 окнами из прозрачного для данного вида излучения материала, многокапиллярный коллиматор 5, помещенный внутри кюветы, дополнительные многокациллярные коллиматоры 6 и 7 и детектор 8 излу ения. Дополнительные многокапиллярные коллиматоры соединены жестко с корпусом измерительной кюветы, имеют идентичную ячеистую структуру сечения с многокапршлярным коллиматором и установлены с наружной стороны окон вплотную к ним так, что оптические оси всех коллиматоров совмещены. Кювета выполнена в виде цилиндра диаметром 40 и длиной 50 мм с окнами в торцах из органической пленки толщиной 2,5-3 мкм. Внутри кюветы жестко закреплен многокапиллярный коллиматор из особотонкостенных металлических трубок диаметром 2 мм. Два дополнительных многокапиллярньи: коллиматора длиной 4 мм каждый с помощью клея прикреплены к корпусу кюветы с наружной стороны окон вплот ную к пленке с учетом совмещения их оптических осей с оптическими осями коллиматора, устаноняенного внутри кюветы. Длина дополнительных коллиматоров определяется необходимой жесткостью. Лсточником излучения являетбя мишень из NaCl, возбуждаемая рентгеновским излучением маломощной рентгеновской трубки типа БХ-2 с анодом прострельного типа из серебра. В качестве детектора используется проточньш пропорциональный счетчик, питаемгмй стандартной газовой смесью АГ 90% + СН (10%). Исследуемый газ - смесь сероводорода с воздухом. Торцовые поверхности дополнитель-. ых многокапкплярных коллиматоров, асположенные вплотную к окнам, не озволяют деформироваться последним

из-за избыточного давления в измерительной газовой кювете, возникаюиего при прохождении исследуемого газа.

С целью получения сравнительной оценки эффективности предложенного и известного устройств исследуется 10% смеси сероводорода с воздухом при изменении давления газа в кювете на 50 мм водяного столба и проверяется изменение скорости счета квайтов, регистрируемых детектором при атмосферном и избыточном давлении.

11202254

В предпоженном устройстве эти изменения лежат в пределах ошибки эксперимента, в известном устройстве скорость счета изменяется на 10-11%, 5 что соответствует изменению концентрации сероводорода в исследуемом газе около 1 7, объемного содержания.

Использование новых элементов дополнительных многокапиллярных коллиматоров уменьшает погрешность анализа, обусловленную изменением геометрии измерения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО АБСОРБЦИОННОГО ГАЗОВОГО АНАЛИЗА по авт.св. № 518704 отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности анализа, измерительная кювета снабжена идентичными в поперечном сечении многокапиллярному коллиматору дополнительными многокапиллярными коллиматорами, расположенными снаружи входного и выходного окон впл.отную к ним и жестко соединенными с корпусом измерительной кюветы так, что оптические оси всех многокапнплярных коллиматоров совмещены.