Способ определения плотности пробы грунта в колонковом пробоотборнике Советский патент 1991 года по МПК G01N9/24 

Изобретение относится к методам исследования свойств вещества по поглощению гамма-излучения

Цель изобретения - повышение достоверности.

На чертеже приведена схема устройства для реализации способа

При просвечивании колонкового пробоотборника с пробой группы и без нее по методу широкого и узкого пучка имеют место следующие соотношения:

-(Мг/Эгуэк d +|«ст/Эст -h) Пуэк Пв.уэк. в, (1)

где Пузк и пв узк - скорости счета детектора по методу узкого пучка при просвечивании пробоотборника с пробой грунта и без пробоотборника соответственно;

//г массовый коэффициент поглощения грунта:

РТ узк средняя плотность пробы грунта в методе узкого пучка,

г - внутренний диаметр пробоотборника;

/ICT - массовый коэффициент поглощения стали;

РСТ - плотность стали:

h - двойная толщина стальной стенки пробоотборника;

-/ стрст h По узк Пв узк 6(2)

где По.узк. - скорость счета детектора по методу узкого пучка при просвечивании пустого пробоотборника.

Пшир Пв шир

о

О1 00

S

00

«е

-(Мг.эфф. Рг.шир. d .эфф PCI h)

(3)

где Пшир и пв.шир - скорости счета детектора по методу широкого пучка при просвечивании пробоотборника с пробой грунта и в воздухе соответственно;

ДО.ФФ эффективный массовый коэффициент поглощения грунта;

/Эг.шир - средняя плотность пробы грунта в методе широкого пучка;

.эфФ эффективный массовый коэффициент поглощения стали;

-/ стэфф Per -h По.шир. Пв.шир. в(4)

где По.имр. - скорость счета детектора по методу широкого пучка при просвечивании пустого пробоотборника.

Совместные решения уравнений (1) и (2), а также (3) и (4) дают выражения

-fir /Эгуэк d Пузк По.узк. в:(5)

.(6)

Пузк

эфф РГ шир d Пшир По.шир. 6, (7)

/гг.эфф-ЯшиР-о- 1п ш.(8)

Пшир

Находят отношение уравнения (6) к уоавне- нию (8):

fir рг.узк. яузк уИг.эфф РГ шир | По.шир

Пщир

(9)

или

к

&Ј РГ шир

/Игэфф

In -у-3

HV-JK

(10)

//г

|п Пр.ыир Пшир

Так как в методе узкого пучка гамма-излучения при частичной коллимации источника излучения, обеспечивающей просвечивание средней части колонки пробы грунта е исследуемом сечении, средняя плотность Рг.узк определяется для средней части сечения пробы грунта, а в методе широкого пучка гамма-излучения средняя плотность Рг.широпре делается для всего сечения пробы грунта, критерий К 1 только в случае полной однородности грунта в исследуемом сечении пробы, т.е. при равенстве средних плотностей рг.узк ирг.шир , определенных по методам узкого и широкого пучков, одно временно по показателю К можно определить степень однородности грунта в сечении пробы.

Свинцовый контейнер 1, имеющий коллимационное отверстие с источником 2 гамма-излучения, располагается по осевой линии напротив исследуемого сечения ко0

5

0

лонковгко прибора 3 с пробой грунта 4 С противсто южной стороны располагается детектор 5 (например, кристалл Nal(Ti)) i фотоэлеюронным умножителем (ФЭУ; выход детектора соединен с входами усилителей-дискриминаторов 5 и 7 детектором фиксируются как гаммз-квзнты,не претерпевшие КОМПТОНОВСКОР рассеивание 8 так рассеяние 9 гамма-излучения.

Электрический выход подключен одновременно к входам двух усилителей-ди- ск.риминаторов 6 и 7 Электрический импульс на выходе ФЭУ дискриминизируется усилителем-дискриминатором 6 на уровне, пропорциональном энергии 0 2 Г/дВ усилителем-дискриминатором 7 из уропч : несколько меньшем ампоитуды соотнетст вующей первичному гамма-излучению источника

При реализации способа ьыполняюг следующие операции

Проводят измерение и пу,к по каждой образцовой мере представляющей собой модель пробы грунта в колонковом 5 пробоотборнике

Проводят измерения п0 иир и n0 /JK по пустотелому пробоотборнику

Определяю гртдуп овочную зависи мость

По V3K ., /| По 11)ИП

... - ршир f (И l Пузк Пшир

Проводят измерения пшир и Пузк по колонковому пробоотборнику с игследуе- мой проСой в точке исследовании

Определяют иршир по градуиро- вочным зависимостям По соотношению К

- i.v.- L. оценидают однородность пробы в

plilH|J

точке исследования

0При практической реализации способа

использован источник Cs Способ позволяет повысить производительность и качество прсбоогбора достоверность получас лой информации за счет дополни5 тельных данных о плотности

Формула изобретения 1 Способ определения плотности пробы грунта в колонковом пробоотборнике, включающий последовательное помещение

0 в пробоотборник анализируемой и калибровочных проб, просвечивание незаполненно го. а также заполненного этими пробами пробоотборника диафрагмированным пуч ко гамма-квантов с энергией в диапазоне

5 0,6-2 МэВ, определение интенсивностей прошедшего гамма-излучения с энергией более 0,2 МэВ и определение по полученным данным плотности анализируемой пробы /Эшир .отличающийся тем. что с

0

5

f On --

целью повышения достоверности, дополнительно и одновременно определяют интенсивности прошедшего гамма-излучения с энергией, равной энергии гамма-квэнгов а первичном пучке, определяют по дспопни- тельно полученным данным плотность анализируемой пробы /9уэк , и по полученным значениям плотности судят об однородности пробы.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что одновременное определение интенсивности прошедшего гамма-излучения с энергией, равной энергии гамма-кезнтов в первичном пучке, и с энергией более 0,2 МэВ осуществляют с помощью селекции импульсов, поступающих с детектора, в двух измерительных трактах.

Изобретение относится к методам исс- ледованир свойств вещества по поглощению гамма-излучения. Цель изобретения - повышение достоверности способа Последовательно помещают в пробоотборник анализируемую и калибровочную пробы и просвечивают незаполненный, а также заполненный этими пробами пробоотборник пучком гамма-квантов с энергией 0,6-2 МэВ от частично коллимированного источника Одновременно определяют интенсивность прошедшего гамма-излучения с энергией более 0,2 МэВ и с энергией, равной энергии гамма-квантов в первичном пучке, и находят по полученным данным плотность анализируемой пробы Для одновременного определения интенсивностей гамма-излучения в двух энергетических диапазонах используют селекцию импульсов, поступающих с детектора, в двух измерительных трактах 1 з п ф-лы 1 ил сл с

Яшиц.

Пдзк.