Способ измерения высокого давления Советский патент 1988 года по МПК G01L11/00 

со со со

С5 4

00

Изобретение относится к технике HSiMepe- иия высокого давления.

Целью изобретения является упроиление процесса измерений.

Сущность изобретения заключается в обнаруженной специфической связи между биографическими и радиационными дефектами (РД) в монокристаллах LIF. Эксперимен- 1ально обнаружено, что при воздействии высокого давления на монокристалл LiF ме- 1|яется зависимость от времени интенсив- йости лиолюминесценции (ЛЛ) LiF, раство- {)яющегося в концентрированной HiSO.. i На основе обнаруженного явления раз- р аботан способ измерения высоких давле- 1)ий, обладающий высокой точностью, так как ;)юминесцентные явления в кристаллах, в том 1|исле и лиолюминесценции (ЛЛ) легко и 1|очно измеримы. Измерение времени появле- ия минимума в ЛЛ LiF, подвергнутого иос- е облучения воздействию высокого давле- ия, позволяет определить давление с по- jIOЩЬю заранее облученных детекторов. Мо- bjoTOHHoe изменение времени появления мини- ума позволяет просто измерять любое дав- ,;|ение, по крайней мере до 8 ГПа.

Детекторы высокого давления в предлагаемом способе могут быть изготовлены в виде небольщих монокристаллов с размерами до 2 мм и во время воздействия давления не требуют проведения с ними каких либо дополнительных операций. Это позволяет легко и просто использовать детекто- fibi из LiF при измерении давления в :|азличных средах.

Концентрация в предлагаемой в Качестве растворителя концентрированной серной кислоте 17,5 моль/л или 98,3%. При новыщении концентрации 50з в серной кислоте (олеум) сильно увеличивается Давление паров SOg, что приводит к корро- ии и порче аппаратуры и ухудщению возможностей проведения измерений из-за большой химической активности S0:j. При увеличении концентрации воды в серной кислоте (разбавленная серная кислота) уменьшается интенсивность ЛЛ и, следовательно, чувствительность способа. Воздействие высокого давления на фторид лития меняет различные характеристики лиолюминесценции, например, иптенсивность ЛЛ, но наилучшая воспроизводимость и точность определения величины высокого давления достигается при использовании в качестве характеризующего давления признака время достижения минимума интенсивности ЛЛ.

На фиг. 1 изображена зависимость интенсивности лиолюминесценции от времени

растворения облученного фторида лития в концентрированной серной кислоте; на фиг. 2 - связь величины давления с временем появления .минимума в зависимости

интенсивности ЛЛ фторида лития от времени растворения в концентрированной серной кислоте.

Пример. Из монокристаллов LiF вытачивают цилиндры диаметром 7 мм, облучают дозой 0,8 МГр, раскалывают на диски высотой 2 мм, подвергают воздействию высокого давления в интервале давлений от 2 до 8 ГПа. Потом кристаллы приклеивают к тефлоио- вым держателям и растворяют со скоростью вращения диска 20 рад/с в концентс рированной серной кислоте, регистрируют интенсивность люминесценции в течение 3- 5 мин (фиг. 1). Иптенсивность лю.минесцен- ции регистрируется с помощью фотоэлектронного умножителя ФЗУ-100 (светочувствительный диапазон 200-830 нм), работаю0 плего в режиме счета фотонов. Сигнал от усилителя подается на пересчетный прибор ПСО-02-4, который и.меет выход па самописец КСП-4 и цифропечатающее устройство БЗ-15. Определяют время, при которо.м наблюдается минимальная интенсивность

ЛЛ и строят калибровочный график (фиг. 2). Затем берут диск облученного фторида лития, подвергают воздействию давления, измеряют интенсивность ЛЛ, определяют момент времепи, в котором наблюдается минимальная интенсивность ЛЛ, равный 1,1 мин после начала растворения, и по калибровочному графику определяют величину давления, равную 5,3 ГПа. Ошибка составляет 6%.

0

35

Формула изобретения

5

Способ измерения высокого давления, включающий облучение гам.ма-квантами с энергией 0,1 -10 МэВ и мощностью дозы не более 10 Гр/с чувствительного элемента дат- 0 чика давления, вьпю.лненного из монокристалла фторида лития (LiF, и регистрации изменений характеристик люминесценции, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерений, вначале монокристалл LiF облучают гамма-квантами, затем подвергают его воздействию измеряе.мо- го давления, после чего монокристалл LiF растворяют в концентрированной серной кислоте и измеряют интенсивность лю.минес- ценции, возникающей во время растворения, причем определяют время достижения .мини0

мума интенсивности люминесценции, а затем по соответствующей тарировочной зависимости определяют величину давления.

(Ъ

Xl

Н

LiC.

Изобретение относится к измерительной технике и нозволяет упростить процесс измерений. Облучают чувствительный элемент из монокристалла LiF гамма-квантами с энергией 0,1 -10 МэВ и мощностью дозы, не превышаюп ей 10 Гр/с, воздействуют на него измеряемым давлением. В процессе растворения монокристалла LiF в концентрированной серной кислоте измеряют интенсивность возникающей люминесценции и фиксируют время достижения минимума интенсивности люминесценции. Величину давления определяют по тарировочному графику. 2 ил.

2,0

- ,5

2ГПа

Z Фи2.1

t fiUH