СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ Советский патент 1967 года по МПК G01N15/10 G01N23/02 

Изобретение относится к методам исследования плазмы, пламен и явлений эрозии иод действием горячих газов и плазмы.

Известны способы определения концентрации и диснерспого состапа частиц, взвешенных в газовой пли плазменной среде, основан ные на введении в эту среду отсасываюндих зоидов или специальных пластинок, на которые осаждаются частицы, и на подсчете чнсла частиц, проходяпшх через зоиу облучения этим зоидом.

Особенностью предложеппого способа является то, что число частиц определяют по числу импульсов рентгеновекого излучения, возникаюш,их при понадаиии этих частиц в зоиу облучеиия, ограниченную сечением электронного зоида и апнертурной системой, а дисперсный состав этих частиц - по дисперсионному распределению амплитуд импульсов рентгеновского излучения.

Это позволяет повысить точность измерений и обеспечивает исследование светящихся сред.

Предложенный способ дает возможность быстро определять как концентрацию, так и дисперсный состав частпц, взвешенных в газовой или плазменной среде, даже при наличии высокой темиературы и мопитего собственпого излучения, когда все уже известиые методы не могут быть применены.

Кроме того, благодаря такому способу можно определить местную конце гграц1;ю частнц и их дисперсный состав практически в любых малых областях исследуемой среды.

Для осуществления предложешкзго способа, в исследуемую среду, содержащую взвешенные, частицы, с помощью электронного прожектора вводят тонкий малорасходящииси пучок быстрых электронов - «электронный зоид. Ускоряющее наиряжеиие э;1ектро11иого прожектора выбирают достаточно высоким для возбуждения в веществе облучаемых частиц иитеисивиого рентгеновского излучеиия.

Из всей длины электронного зонда, с немощью аппертурпой системы, установленной перед детектором рентгеновского нзлучения, вырезается достаточно малая область - зона облучения так, чтобы в детектор могло иоиадать излучение только из этой зоны. В качестве детектора излучеиия целесообразио использовать сциитилляционный счетчик, на выходе которого включеиь соответствеиио выбранные электроииые измерительиые нрнборы (измеритель скорости счета, амилнтудиый анализатор, осциллограсЬ и т. д.).

лучения, амплитуда которого зависит от разлмеров данной частицы.

Разрешающая сиособность способа определяется размерами зоны облучения, т. е. сечением электронного зонда и геометрией аппертурной системы. Так например, прн электронном зонде диаметром около 1 мм и аппертурной системе, изготовленной из клиновидных пластинок, отстоящих друг от друга приблнзительно на 0,2 мм, возможно раздельное наблюдение имнульсов от отдельных частиц при коицентрацнях до нескольких тысяч частиц в 1 см.

При наиболее вероятных условиях облучения частиц электронным зондом и достаточно высоком атомном номере вещества этих частиц, дисперсионное распределение амнлитуд импJльcoв рентгеновского излучеиня (а следовательио, и дисперсионное раснределевие амнлитуд электрических импульсов на выходе детектора излучения) соответствует дисиерсионному распределению площадей поверхности частиц, т. е. дисперсионному распределению квадратов их линейных размеров.

Если скорость движеиия газа, в котором взвешеиы частицы, известна, то, зная объем зоны облучения, можио по числу импульсов в единицу времени (но скорости счета) определить и число частиц, приходящихся иа единицу объема исследуемой среды.

Когда стенки сосуда, в котором заключена исследуемая среда, достаточно ирозрачны для рентгеновского излучения, аппертурная система и детектор излучения могут быть

размещены вне этого сосуда. В результате упрощается неремещенне зоны облучения по всей длине электронного зонда, а следовательно и определение местных значений концентрации и дисперсного распределения частиц в различных точках исследуемой среды.

Предмет изобретения

Способ определеиия концентрации и дисперсного состава частиц, взвещенных в газовой или плазменной среде, основанный па введении в эту среду электронного зонда и на нодсчете числа частиц, нроходящих через

зону облучения этим зондом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и создаиия возможиости исследования светящихся сред, число частиц определяют по числу имнульсов рентгеновского излучения,

возникаюн1,их при попадании этих частиц в зону облучения, ограниченную сечением электронного зонда и аппертурной системой, а дисперсиый состав этих частиц определяют по дисперсионному распределению амнлитуд

импульсов рентгеновского излучения.