Способ настройки системы стабилизации энергетической шкалы рентгенорадиометрических анализаторов Советский патент 1990 года по МПК G01N23/20 

a:i

00

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изучении состава сред с помощью ионизирующего излучения, а более точно при рентгенорадиометрическом анализе вещества с использованием анализаторов со стабилизацией энергетической шкалы. Целью изобретения является увеличение скорости настройки. В способе используется система стабилизации по соотношению скоростей счета в двух энергетических интервалах, расположенных на левом и правом склонах опорного пика, который обусловлен квантами с постоянной энергией, например пика когерентно рассеянного излучения. Однако первоначальную настройку усиления системы проводят по пику некогерентно рассеянного излучения (НРИ), поскольку последний на порядок шире и интенсивнее. Для этого предварительно определяют зависимость энергии пика НРИ от расстояния до исследуемой среды и ее состава, определяют среднюю энергию пика НРИ и его погрешность, по этим величинам оценивают возможную погрешность положения опорного пика, выбирают величины ширин энергетических интервалов стабилизации равным найденной погрешности энергетического положения опорного пика, в начальный момент времени устанавливают максимум пика НРИ в его среднее положение. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изучении состава сред с помощью ионизирующего излучения, а более точно - при рентгенодиометричес- ком анализе вещества с использованием анализаторов со стабилизацией энергетической шкалы.

Целью изобретения является увеличение скорости настройки.

На чертеже изображены спектры вторичного излучения, измеренные с радиоизотопным источником америций-241 и .и полупроводниковым детектором при расстояниях до исследуемой среды: 8; 6,5 и 5 см - кривые 1,2 и 3.

В правой части спектров наблюдается пик (согерентно рассеянного излуче i ния, энергия квантов которого равна I 59,6 кэВ и не зависит от условий из- мерений. Этот пик можно использовать в -качестве опорного. В области 880-920 каналов отмечается максимум некогерентно рассеянных квантов, энегия которых зависит от угла рассеяни Изменение расстояния до исследуемой среды на + 3 см приводит к смещению , максимума на Т 26 каналов. Ширина пи 1 ков когерентно и некогерентно оагге- : янных квантов различна и составляет

ID и более 200 каналов соответственно.

Способ осуществляют следующим образом.

Прадварительно выполняют измерения спектров вторичного излучения при заданном масштабе энергетической шкалы и различных расстояниях до исследуемой среды и ее составе. На чертеже в правой части наблюдается максимут.1 когерентно рассеянного излучения, обусловленный квантами с энергией 59,6 кэБ, который является опорным пиком о При заданном масштабе энергетической шкалы максимум это го пика находится в 1086 канале. Энегия квантов некогерентно рассеянного излучения зависит от условий расстояния до исследуемой среды и ее состава и меняется от 48,9 до 50, 3 кэВ, Средняя .величина энергии некогерентно рассеянных квантов 49,6 кэВ и меняется на + 0,7 кэВ. Таким образом, если исходный масштаб энергети:ческой шкалы устанавливают по сред- нему пику некогерентно рассеянного излучения, то положение опорного пик определяется с погрешностью 0,7 59,6/49,6 0,85 кэВ относительно его среднего положения. Соответственно смещаются и энергетические интервалы5 в которых регистрируют счет в области опорного пика. Пример их возможного положения относительно опорного пика при определен5-ш масштаба энергетической шкалы по некогерентно рассеянному излучению показан на чертеже и соответствует N и И,. При ширине интервалов, равной погрешности оценки положения опорного пика, т.е„ 0,85 кэВ, этот пик попадает хотя бы в один из интервалов. В результате возникает сигнал и система стабилизации установит заto

15

20

5

0

35

0

45

0

5

данный масштаб энергетической шкалы. |Если ширина интервалов выбрана меньше 0,85 кэВ, в начальный момент они могут оказаться на участке спектра, в котором отсутствует пик, и поэтому система стабилизации может установить неверный масштаб шкалы. Выбор ширины интервала больше 0,85 кэВ нецелесообразен из-за увеличения статистической погрешности вьщеления сигнала ошибки.

Выбор исходной величины усиления спектрометрического тракта по неко- геректно рассеянному излучению позволяет ускорить настройку усиления спектрометрического тракта, так как пик некогерентно рассеянного излучения более чем в 10 раз шире опорного пика, обусловленного кванта ми постоянной энергии, и поэтому его легко найти в спектре вторичного излучения. Кроме того, скорость счета .в области некогерентно рассеянного излучения примерно на порядок выше, чем в области опорного пика, обусловленного когерентно рассеянными квантами. В результате время набора информации с заданной статистической точностью сокращается примеоно в 3 саза.

Исходная величина усиления спектрометрического тракта в начальный момент может устанавливаться по максимуму скорости счета в энергетическом интервале, соответствующем средней энергии некогерентно рассеянного излучения.

На чертеже видно, что достаточно добиться максимальной скорости счета в энергетическом интервале, соответствующем средней энергии некогерентно рассеянных квантов. В приведенном примере центр этого интервала соответствует энергии квантов 49,6 кэВ. При выборе исходной величины усиления в начальный момент путем установки пика некогерентно рассеянного излучения в среднее положение легко убедиться в том, что при настройке выбран нужный пик, так как ширина пика некогерентно рассеянных квантов более чем в 10 раз шире пиков, соот- ветствуюшлх когерентно рассеянному или флуоресцентному излучению. Этот способ настройки может быть реализован, с портативной аппаратурой с ограниченным числом интервалов, в кото- pi)ix регистрируется счет.

имп

1000

ЬЬкаи.