УСТРОЙСТВО для ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА ПРОБ НА ОЛОВО, ПРИНЦИП РАБОТЫ КОТОРОГО ОСНОВАН НА ЭФФЕКТЕМЕССБАУЭРА Советский патент 1968 года по МПК G01N23/00 

Пзвестиые устройства для эксиресс-анализа ироб на олово, принцип работы которых основан на эффекте Мессбауэра, содержат источник резонансного гамма-излучения, пробу-иоглотнтель (или рассепватель), детектор излучения, фильтр между пробой и детектором, измерительиый блок.

Предложенное устройство, основанное на резонансном поглощении (или рассеянии) гамма-излучения, предназначено для эксирессаиалнзов ироб на олово при геологическом опробовании и опробовании на горнообогатнтельных фабриках. С его помощью определяют процеитное содержание олова, входяш,его только в касситерит (SnOa), который является основным сырьем, в то время как все существующие методы анализа иозволя от определять общее содержание олова, входящего в различные соединения (например, CUiFeSnSm; PbSn.-s; SbaSm и др.), затрудняющие техиологический процесс обогащения

РУД- Предлагаемое устройство отличается тем,

что механизм иеремещения источника гаммаизлучеиия выполнен в виде пластинки бнморфиого иьезоэлемента, один конец которой жестко закреилен, а на другом размещен источник гамма-излучеиия, иодключенный к генератору синусоидальиого напряжения.

Устройство состоит из соединяемых кабелем измерительной головки и блока управления и регистрации, в который входит и блок питаиия.

Устройство схематически изображено на фиг. 1-3.

Псточпик гамма-излучеиия J, иредставляющий собой диск из органического стекла диаметром 32 мм, на который нанесен слой порощка О-2, закреилен на механизме иеремещения 2 в виде биморфиого пьезоэлемеита из поляризованной керамики цирконататитаната свиица и помещен в свинцовый коитейнер-коллнматор 3, обесиечивающий радиационную защнту и ограничивающий пучок излучеиия. Другой конец иьезоэлемента л естко закреилеи. Мехаиизм перемещения колеблет источник излучения со скоростью, достаточной для нарушения условий резонанса.

Детектор излучения состоит из кристалла 4 Nal(Tl) и фотоэлектрониого умножителя 5. Пробу 6 исследуемой породы засыпают в кассету 7 и измеряют интеисивность ирошедщего через иороду гамма-излучения. Палладиевый

фильтр 8 поглощает фоновое характеристическое излучение источиика. Чтобы результаты анализов не завнсели от химического состава пробы, между детектором и пробой установлен съемный фильтр 9 из Snu, который почения и учесть его при определении эффекта резонансного поглощения (или рассеяния).

Сигнал с детектора через каскад эмиттерного повторителя 10 и соединительный кабель 11 поступает в блок управления и регистрации.

При расположении источника 1 и кассеты 7 с пробой Б одной плоскости детектор регистрирует резонансное ноглощение гамма-квантов неподвижного источника без отдачи.

Если источник гамма-излучения и детектор расположены в одной плоскости, а исследуемая проба или поверхность горной породы в другой., как показано на фиг. 2, где детектор расположен под углом 30° к исследуемой поверхности, детектор регистрирует резонансное рассеяние без отдачи на ядрах входящих в касситерит SnO. При неподвижном источнике число резонансно рассеянных гамма-квантов пропорционально количеству ядер Snii9 в двухмиллиметровом слое исследуемой поверхности.

Разность показаний при колеблющемся и неподвижном источнике, отнесенная к первому из них (эффект Мессбауэра), пропорциональна содерл анию олова в исследуемой породе.

Функциональная схема блока управления и регистрации показана на фиг. 3. Импульсы с измерительной головки поступают после усилителя 12 на вход дифференциального одноканального анализатора 13, выделяющего необходимую часть спектра зарегистрированного излучения, откуда сформированные по амплитуде и длительности импульсы соответствующей энергии гамма-излучения 23,8 кэв поступают на двоичную пересчетную схему 14 с общим коэффициентом пересчета 1 :256, с выхода которой поступают на каскад 15 запуска, представляющий собой ждущий мультивибратор электромеханического счетчика импульсов 16.

Пуск, остановка и сброс счетной части синхронизированы с nycKOiM, остановкой и сбросом механического секундомера 17.

Блок управления и регистрации содержит также высоковольтный преобразователь 18

для питания фотоэлектронного умножителя 5. Механизм перемещения подключен к генератору синусоидального напряжения, а ждущий мультивибратор - к низковольтному преобразователю 20.

Блок питания 21, состоящий нз пяти аккумуляторов СЦС-3, обеспечивает непрерывную работу прибора в течение 40 час. Этот блок включен в схему через стабилизатор 22. Питающее напряжение контролируется блокинггенератором с индикатором на неоновой лампе.

При использовании источника гамма-излучения активностью мккюри с помощью устройства можно измерить коицентрацию олова, входящего в состав касситерита, в диапазоне 0,05-Зо/о при среднем времени измерения 10-15 мин с точностью, не уступающей точности массового химического анализа.

п

Предмет изобретения

Устройство для экспресс-анализа проб на олово, принцип работы которого основан на эффекте Мессбауэра, содержащее резонансный источник гамма-излучения, закрепленный на механизме перемещения, кассету с пробой, фильтры, детектор излучения с фотоумнол ителем, блок управления и регистрации и блок питания, отличающееся тем, что, с целью облегчения устройства и уменьпдеиия его габаритов, а также повышения точности измерений, механизм перемещения источника выполнен в виде пластинки биморфного пьезоэлемента, например, поляризованной керамики

циркоиата-титаната свинца, один коиец которой жестко закреилен, а на другом размещен источник гамма-излучения, подключенный к генератору синусоидального напряжения.

Г

п