Устройство для рентгенорадиометрического определения концентраций элементов в растворе Советский патент 1985 года по МПК G01N23/223 

Изобретение относится к рентгенофлуоресцентному анализу вещества и может быть использовано в электронной, часовой, ювелирной, горнодобывающей и химической промьгашенности, Целью изобретения является повыщение точности определения и расширение диапазона измеряемых концентра ций. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство. Устройство состоит из измерительной кюветы 1, связанной гибким шлангом 2 со вспомогательной кюветой 3, закрепленного на вертикальном штоке 4 контейнера 5 с источником 6 гаммаизлучения и коллиматором 7. Детектор 8 расположен над поверхностью раство ра в измерительной кювете 1, а детек тор 9 - под дном кюветы 1. Передаточ ный механизм 10-11 позволяет перемещать вспомогательную кювету 3 и контейнер 5 с источником 6 по вертикали задавая нужное передаточное число. Источник может быть размещен и вне измерительной кюветы 1, при этом необходимо, чтобы стенка кюветы 1 в месте перемещения источника была прозрачной для гамма-излучения. 30 щина Детектор 8 излучения предназначен для регистрации характеристического рентгеновского излучения определяемы элементов, а детектор 9 - некогерент но рассеянного излучения источника, |0ба детектора соединены с регистрирующей схемой 12. Сверху измерительная кювета открыта, ее дно изготовлено из материала, прозрачного для некогерентно рассеянного излучения источника (например, майлера, бериллия). Наличие вспомогательной кюветы 3 позволяет регулировать уровень анализируемого раствора в измерительной кювете. . Устройство является технической реализацией известного способа определения концентрации средних и тяжелых элементов в растворах. Повышение точности определения концентрации до стигается за счет устранения влияния колебаний состава наполнителя анализируемого раствора. Для этого толщину слоя раствора под источником СУ) выбирают так, чтобы интенсивность излучения источника, регистрируемая детектором 9, ослаблялась в е раз по сравнению с интенсивностью источника, находящегося на дне кюветы. Толщина эквивалентного слоя х над источником устанавливается в предлагаемом устройстве исходя из соотношения /М,где Мр , М - массовые коэффициенты поглощения рассеянного излучения источника и характеристического излучения определяемого элемента в исследуемой среде соответственно, с помощью вспомогательной кюветы, перемещаемой вертикально. -В процессе измерений при изменении положения источника 6 отношение х/у остается постоянным. Теоретическое определение Мр/Мф для растворов электролитов затруднено. Поэтому толщину эквивалентного слоя X определяют экспериментально. Кювету заполняют раствором с известной концентрацией определяемого элемента, находящейся в середине измеряемого диапазона. Находят у. Затем, изменяя толщину слоя х, определяют максимальное значение выхода флуоресцентного излучения элемента. Толслоя х, соответствующая максимальному значению выхода флуоресцентного излучения, и является толщиной эквивалентного слоя. Определив таким образом у и х, получают отношение х/у, которое затем поддерживается постоянным при градуировании устройства по пробам с известными концентрациями элемента и последующем анализе растворов. Устройство практически опробовано для определения концентрации золота в электролитах, взятых из электролитических ванн гальванического производства. Погрешность определения содержания золота- в диапазоне концентраций 5-200 г/л составила 1,53,5%. При этом концентрации элементов наполнителя изменялись в следующих пределах: калия 0-300 г/л, меди 1 г/л, никеля 1-4,5 г/л, железа 58 г/л. В известном устройстве погрешность в измерении концентрации элементов (например, железа и олова) составляет 5-10%.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ В РАСТВОРЕ, содержащее источник гамма-излучения с коллиматором в защитном контейнере, расположенный так, что его излучение . распространяется в растворе горизонтально, и снабженный средством для его-вертикального перемещения, изме- . рительную кювету для анализируемого раствора, детектор вторичного излучения, расположенный над кюветой и соединенньш с регистрирующей схемой, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности опре деления и расширения диапазона измеряемых концентраций, оно снабжено дополнительным детектором излучения для регистрации некогерентно рассеянного излучения источника, расположенным под дном измерительной кюветы -и соединенным с регистрирующей схемой, и вспомогательной кюветой, соединенной с измерительной кюветой по принципу сообщающихся сосудов и снабженной средством перемещения ее по вертикали вместе с контейнером источника через передаточный механизм с заданным передаточным числом, причем контейнер с источником установлен со стороны боковой стенки измерительной кюветы внутри нее или снаружи, а дно измерительной кюветы выполнено иэ материала, прозрачного для некогерентно рассеянного 00 излучения источника. ю 2. Устройство по П.1, отлиОд 01 чающееся тем, что вспомогательная кювета расположена вне зоны ;о действия источника.