Способ определения химического состава газа Советский патент 1987 года по МПК G01N24/00 

113

Изобретение относится к инстру- ментальноьту анализу химического состава газа ядерно-физическими методами, основанными на резонансном поглощении у -квантов.

Целью изобретения является повышение чувствительности и экспресснос- ти способа.

Способ осуществляется следующим ю образом.

В реакционную камеру напускается двухкомпонентная газовая смесь. Активное вещество облучают резонансными J -квантами, детектируют вьшетаю- is ot,- Fe. Далее и реакционной камеры щие из активного вещества конверсион- смесь удалялась. Туда напускался кис ные и Оже-электроны, возникающие лород при давлении 50-10 Па и создарезонансного поглощения J -излучения ядрами Fe и вылетевшие из поверхностного слоя детектировались с помощью смеси СН и дополнительного электрода. Сигналы детектированных конверсионных и Оже-электронов усиливались, отбирались по амплитуде на дискриминаторе и получали ядерный гамма-резонансный спектр активного вещества.

Полученный спектр представлял собой набор линии сверхтонкого магнитного расщепления, соответствующий

вследствие резонансного поглощения J -квантов ядрами резонансного изотопа в активном веществе. Получают ядерный у -резонансный спектр активного вещества при детектировании конверсионных и Оже-электронов.

Удаляют двухкомпонентную газовую смесь из реакционной камеры и напускают в нее анализируемый газ при давлении (30-50)-10 Па. Создают электрическое поле, перпендикулярное поверхности активного вещества. Одновременно воздействуют на него V -квантами, Под действием электрического поля ионизированные атомы анализируемого

газа взаимодействуют с активным веществом. Если концентрация анализируемого вещества мала, операции напуска и воздействия электрического поля и у -излучения повторяют.

После этого удаляют анапизируемьй газ из камеры и снова напускают двухкомпонентную газовую смесь. Детекти- Q лучали ЯГР-спектр активного вещества

руют конверсионные и Оже-электроны и получают ЯГР-спектр активного вещества. По изменению ЯГР-спектра активного вещества в сравнении с перво- начально полученным судят о химичес- 45 Расщепления .об -Fe и соединения об - ком составе анализируемого газа. i.

Таким образом кислород, провзаимо- действовал с активным веществом (железом) с образованием соединения

50

после его взаимодействия с анализируемым газом (кислородом), Полученньй ЯГР-сп.ектр представлял собой наложение линий сверхтонкого магнитного

Пример. В качестве анализируемого газа использован кислород, а в качестве активного вещества - пластинка железа, обогащенная изотопом Fe до 59%. Активное вещество помещают в реакционную камеру, в которой он одновременно выполняет роль электрода. В камеру напускают газовую смесь ОН;).. После этого активное ве- щество облучают резонансными у -кван-. тами от источника, закрепленного на штоке вибратора. Конверсионные и Оже- электроны, возникающие в результате

(xL-Fe O. Анализ показал, что в приповерхностном слое активного вещества толщиной 120 мг/см содержание

ci составляло

-60%.

Формула изобретения

1. Способ определения химического состава газа, включающий воздействие анализируемого газа в реакционной

ot,- Fe. Далее и реакционной камеры смесь удалялась. Туда напускался кис лород при давлении 50-10 Па и создарезонансного поглощения J -излучения ядрами Fe и вылетевшие из поверхностного слоя детектировались с помощью смеси СН и дополнительного электрода. Сигналы детектированных конверсионных и Оже-электронов усиливались, отбирались по амплитуде на дискриминаторе и получали ядерный гамма-резонансный спектр активного вещества.

Полученный спектр представлял собой набор линии сверхтонкого магнитного расщепления, соответствующий

валось однородное электрическое поле, направленное, перпендикулярно поверхности активного вещества, путем подачи разности потенциалов на активное вещество-и дополнйтельньй плоский бериллиевый электрод, соосный и параллельный поверхности активного вещества. Разность потенциалов составляла В. Активное вещество при этом находилось в поле излучения

источника, так как бериллиевая пластинка почти не задерживает )f -излу-;

57

чения источника Со. При указанных условиях в объеме между активным веществом и дополнительным электродом возникал самостоятельньш разряд в газе, который поддерживался в течение 1ч.

После этого остаточный газ эвакуировали из камеры и камера вновь заполнялась метаном СН. Детектировали конверсионные и Оже-электроны и по

Расщепления .об -Fe и соединения об - i.

после его взаимодействия с анализируемым газом (кислородом), Полученньй ЯГР-сп.ектр представлял собой наложение линий сверхтонкого магнитного

(xL-Fe O. Анализ показал, что в приповерхностном слое активного вещества толщиной 120 мг/см содержание

ci составляло

-60%.

Формула изобретения

1. Способ определения химического состава газа, включающий воздействие анализируемого газа в реакционной

313540834

камере на активное вещество, содер-чувствительности и экспрессности спожащее резонансно поглощающие гамма-соба, на анализируемый газ в реакцикванты изотопы, удалени.е анализируе-онной камере одновременно воздейстмого газа из камеры и напуск в каме-вуют однородным электрическим полем,

ЬУ инертной к активному веществунаправленным перпендикулярно поверхдвухкомпонентной газовой смеси, облу-нести активного вещества, и гаммачение активного вещества резонанснымиизлучением, причем величину электригамма-кваята ми до и после воздействияческого поля выбирают из условия

анализируемого газа на активное Qобеспечения возникновения лавинного

ство, одновременное детектированиесамостоятельного разряда в реакционв газовой рмеси вьшета конверсионныхной камере,

и Оже-электронов активного вещества 2. Способ поп.1, отличаю- и получение по ним гамма-резонансныхщ и и с я тем, что воздействию одно- спектров, по изменениям которых су- 15РОДНОГО электрического поля подвер- дят о составе газа, отличаю-гают анализируемый газ, находящийся щ и и с я тем, что, с целью повьшенияпри давлении (40-100)-10 Па.

Изобретение относится к инструментальному анализу химического состава газа ядерно-физическими методами, основанными, на резонансном поглощении гамма-квантов. Цепью изобретения является повьшение чувствительности и экспрессности способа. Для определения химического состава газа, получают ЯГР-спектры активного вещества, находящегося в реакционной камере и играющего роль одного из злек- тродов, до воздействия на него анализируемым газом и после воздействия. Для того, чтобы активизировать воздействие анализируемого газа на активное вещество, одновременно создают в реакционной камере злектричес- кое поле и облучают активное вещество гамма-излучением. 1 з.п. ф-лы. i (Л со от 4