Устройство для исследования глубинности рентгенофлуоресцентного анализатора зольности угля Советский патент 1986 года по МПК G01N23/22 

Изобретение относится к метрологическому обеспечению радиоизотопных приборов, конкретнее к устройствам для исследования глубинности рентге- нофлуоресцентных анализаторов раз- 5 личных веществ, например, угля, может быть использовано при разработке новых рентгенофлуоресцентных анализаторов зольности угля, а также при калибровке серийно выпускаемых 0 анализаторов на различных объектах контроля, и является усовершенствованием устройства по авт св. № 1120227.

Цель изобретения - расширение ,5 функциональных возможностей устройства, т.е. возможность исследования влияния отдельных объемов пробы на , результаты анализа, а следовательно возможность быстрого и точного оп- 2Q ределения глубинности измерений, минимальных необходимых размеров и формы измерительной кюветы, представительности анализа и минимально допустимой массы пробы.,25

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг..

Устройство содержит установленный в контейнере-коллиматоре источ- JQ ник 1 излучения, измерительную кювету 2 с запитой в нее моделирующей жидкостью 3, детектир тощее устройство 4. Внутри измерительной кюветы 2 установлена стальная пластина 5 в виде диска с отверстиями 5, В три осе- симметричные отверстия 6 пластины 5, имеющие резьбу, ввинчены микрометрические винты 7, упирающиеся в три лунки,на две кюветы 2. На стенке измерительной кюветы 2 нанесена шкала с делениями 8. На поверхности пластины 5 установлены калибровочные пластины 9 и средство для фиксации положения калибровочных пластинок 9 на поверхности пластины 5, выполненное например, в виде сетки 10 с размерами ячейки, равными размерам основания калибровочной пластинки 9. Калибровочные пластинки 9 имеют средство 11 для фиксации их положения на по- верхности друг друга, выполненное, например, в виде шипа на верхней плоскости пластинки 9 и в на нижней. Устройство содержит также средство для перемещения калибровоч- 55 ных пластинок 9 внутри кюветы.2, выполненное. Например, в виде пинцета 12. Пластинка 5 и калибровочные плас124278,5,

тинки 9 выполнены из стали с антикоррозийным покрытием, например, из эпоксидной смолы, Высота кюветы 2 заведомо больше глубинности анализатора, а диаметр ее определяется удобством .доступа к микрометрическим винтам 7 и отсутствием их влияния на измеряемые интенсивности.

Отверстия 6 предназначены для перетекания моделирующей жидкости 3 при перемещении пластинки 5 и расположены по периметру пластинки 5 за пределами измерительной зоны. Геометрия измерения устройства соответствует принятой геометрии измерения рентге- нофлуоресцентного анализатора зольности угля. Расстояние между по- .верхностью пластинки 5 и поверхностью моделирующей жидкости 3 кратно шагу перемещения пластин- ки 5 в исследованиях. Толщина калибровочной пластинки 9 равна принятому в исследованиях шагу исследования глубинности, а количество калибровочных пластинок 9 - степени кратности толщины слоя моделирующей жидкости 3 над пластинкой 5, опущен- в:ой в низкнее положение, толщине калибровочной пластинки 9.

Наличие размещенного внутри измерительной кюветы набора калибровоч- кътк пластинок с размерами, равными заданным размерам единичного объема пробы, и средства для перемещения калибровочных пластинок внутри измерительной кюветы позволяет,, перемещая калибровочные пластинки., устанавливая их друг на друга, и измеряя интенсивность регистрируемого излучения, . оценивать изменение интенсивностей, происходящее в результате этих перемещений или в зависимости от количества калибровочных пластинок, находящихся в зоне измерения. Таким образом, появляется возможность исследования влияния отделы-гых объемов пробы .На результаты анализа. Равенств

f

размеров калибровочных пластинок обусловлено их взаимозаменяемостью, что экономит время необходимое для поиска в имеющемся наборе пластин-- ки необходимых размеров,

Наличие средства для фиксации положения калибровочных пластинок на поверхности пластины позволяет оценивать влияние конкретного положения калибровочных пластинок на измеряемые интенсивности.

35

40

45

3

Наличие средства.для фиксации положения калибровочных пластинок на поверхности друг друга позволяет избежать зубчатости боковой поверхности столбика, состоящего из нескольких пластинок, установленных друг на друга, и тем самым - трудности интерпретации результатов исследований.

Равенство количества калибровочных пластинок, установленных внутри измерительной кюветы, целому числу, равному отношению толщины слоя моделирующей жидкости над поверхностью пластинки, опущенной в нижне положение, к толщине калибровочной пластинки обусловлено следующими причинами. Указанное условие означает требование кратности толщины слоя моделирующей жидкости над поверхностью пластинки толщине калибровочной пластинки, выполнение которого позволяет, установив все клибровочные пластинки друг на друга, получать столбик, верхний торец которого находится на .одном уроне с поверхностью моделирующей жидкости. Кроме того, указанное количество калибровочных пластинок является минимальным и достаточным для достижения поставленной цели. Меньщее их количество не позволяет получать столбик калибровочных пластинок высотой, равной толщине слоя моделирующей жидкости над пластинкой. Использование больщого их количества не целесообразно, так как оценка влияния на измеряемые интенсивности больщего количества калибро вочных пластинок может быть получена и с использованием указанного количества путем суммирования отдельных результатов измерения интенсивностей полученных при соответствующем количестве калибровочных пластинок и положении их на поверхности пластинки

Выбор толщины калибровочной пластинки в N раз меньще величины шага исследования глубинности, где N - натуральное число, позволяет, при перемещениях пластинки на величину шага исследования глубинности получать столбик из калибровочньгх пластинок, верхняя плоскость которого . находится на одном уровне с поверхностью моделирующей жидкости. Для этого, например, при перемещении пластинки на один шаг достаточно снять выступающие над поверхностью

-27854

моделирующей жидкости калибровочных пластинок.

Выбор размеров калибровочной пластинки равными заданным размерам 5 единичного объема пробы, являющегося шагом приращения объема в исследованиях, обусловлен следующими причинами. При размерах калибровочных пластинок меньше заданных потребуется 10 болъщее количество калибровочных пластинок. При больших размерах невозможно добиться приращения объема, равного заданному.

J5 Исполнение калибровочных пластинок из стали с антикоррозионным покрытием обусловлено доступностью стали и технологичностью ее, как материала, при обработке. Сечение

2Q поглощения стали гамма-излучения с энергией до 20 кэВ (энергия, используемого при рентгенофлуоресцентном анализе углей, первичного излучения) во много раз превьш1ает величину се5 чения рассеяния этого излучения,

что позволяет использовать сталь как эффективный поглотитель. Возбуждаемое в стали флуоресцентное излучение железа имеет энергию существенно меньшую энергии первичного излучения и не может вносить существенных искажений в интенсивность регистрируемого рассеянного первичного излучения . В то время, как использование доступных материалов с меньшим атом- -5 ным номером, например, титана ухудшает соотношение между сечениями поглощения и рассеяния первичного излучения. Использование материалов с большим атомным номером (например, меди, свинца) уменьшает разницу между энергиями регистрируемого первичного и флуоресцентного излучения (СиКг) 8,05 кэВ,РЪЬ 13 кэБ) материала.

0

45

Формула изобретения

Устройство для исследования глубинности рентгеносЬлуоресцёнтного анализатора зольности угля по авт. св. № 1120227, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей за счет исследования влияния отдельных объемов пробы на результаты анализа, оно снабжено набором одинаковых по размеру калибровочных пластинок,, изготовленных из стали с антикоррозионным покрытием, и средствами для перемещения калибровочных пластинок внутри измерительной кюветь и для установки и фиксации их на поверхности пластинки и на поверхности друг друга, при этом количество калибровочных пластинок равно отношению толщины максим;альНого слоя моделирующей жидкости к толщине пластинки, определяемой величиной шага исследования глубинности и единичным объемом пробы, влияние которого на результаты анализа исследуется.

Изобретение касается метрологического обеспечения радиоизотопных приборов, относится к устройствам для исследования глубинности рентгенофлуоресцентных анализаторов и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1120227. Расширение функциональных возможностей устройства осуществляется за счет введения дополнительного набора калибровочных пластинок и средств их установки и перемещения внутри измерительной кюветы. С помощью этих средств исследуется влияние отдельных объемов пробы на результаты анализа, а следовательно, появляется возможность быстрого и точного определения глубинности измерений, минимальных необходимых размеров и формы измерительной кюветы, представительности анализа и минимально допустимой массы анализируемой пробы. 2 ил. i (/}

Фи. I

to

Фиг. 2

Редактор Н.Рогулич

Составитель В.Простакова Техред Н.Бонкало

Заказ 3695/40 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор М.Шароши