Установка для нейтронно-активационного анализа состава вещества Советский патент 1982 года по МПК G01N23/22 

Изобретение относится к устройствам для элементного анализа состава вещества методом нейтронной резонансной активации и абсорбциометрии резонансных нейтронов и может быть исиользовано при анализе элементов, обладающих высокими резонансными сечениями взаимодействия с нейтронами. К числу таких элементов относятся золото, серебро, индий, иридий, кадмий, рений, родий, тантал, кобальт, большинство редкоземельных элементов, уран и другие.

В известных установках для нейтроннорезонансного абсорбционного анализа элементного состава вещества используют два индикатора из определяемого элемента, которые располагают на перемещающейся рейке. Рейка имеет два фиксированных положения. В первом положении один нз индикаторов измеряется, а второй располагается между образцами и активируется нейтронами двух изотопных источников, которые помещаются за образцами. Во второ.м положении индикаторы меняются местами. Образцы и источник располагаются в центре замедлительного блока. Счетчики р-излучения установлены на внешней стороне замедлительного блока таким образом, чтобы индикаторы располагались между двумя детекторами.

Однако в этой установке смена фильтров, которыми экранируется образец, и загрузка анализируемых образцов проводятся вручную, из-за чего обслуживающий персонал подвергается непосредственному контакту с радиоактивными веществами.

Кроме того, измерение активности индикаторов проводится в з словиях повышенного Y-фоиа, так как датчики расноложены

недалеко от источников, что значительно ухудшает точность измереннй.

Кроме того, в известных установках можно проводить только абсорбционный нейтронно-резонансный анализ. Это также

значительно сужает область их применения.

Цель изобретения - автоматизация подачи образцов и смены фильтров, а также реализация абсорбционного и активациоииого методов анализа на одной установке. Для этого предлагаемая установка снабжена устройством смены 1фильтров, а ее препаратопровод, соединяющий устройства для ввода, облучения, измерения и устройство смены фильтров, выполнен в виде трубы с тремя каналами прямоугольного сечения, плотно прилегающими большими сторонами друг к другу в зоне облучения. Устройство смены фильтров выполнено в

филированные каналы и привод, снабженной механизмом подачн и съема фильтров, окнами загрузки и выгрузки и толкателями. Механизм нодачи и съема фильтров вынолнен в виде пневмоцилиндра с норшнем ч полым штоком, на конце которого укреплена гибкая диафрагма.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - устройство для облучения; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - устройство смены фильтров, общий вид.

Устройство 1 для облучеиия находится внутри парафинового замедлителя 2, в котором расположены два держателя 3 с источниками нейтронов, между источниками расположены три канала 4 препаратопровода. Два крайних - для перемещения и фиксирования капсул с образцами и один средний - для перемещения и фиксирования индикатора.

Устройство 1 для облучения каиаламн4 связано с устройством 5 смены фильтров, устройством 6 измерения образцов, устройством 7 измерения индикатора и устройством 8 ввода.

Установка питается воздухом от воздухораспределителя 9, а управляется с пульта управления 10.

Капсулы 11 с образцами и индикатор 12 в устройстве 1 для облучения находятся в фиксированном положении. Капсулы И Фиксируются фиксатором 13, а индикатор 12 фиксируется за счет уклона среднего канала.

Устройство 5 смены фильтров состоит из корпуса 14 с нрямыми каналами 15, соединенными с каналами 4 препаратопровода фланцами 16. Внутри корпуса расположет ползун 17, соединенный с приводом возвратно-поступательного движения н имеющий два фиксированных положения - верхнее и нижнее. На ползуне 17 выполнены профилированные каналы 18, предназначенные для направления капсул с образцами из каналов 4 в ячейку 19, которая образована полкой 20 иолзуна 17 в нижнем положении ползуна и стенками 21 корнуса 14.

Устройство смены фильтров оборудовано двумя механизмами 22 подачи и съема фильтров, симметрично расположенными относительно кориуса 14. Каждый механизм 22 состоит из канала 23 загрузки и выгрузки 24 фильтров. Канал 23 имеет два окна с крыщками. Окно 25 предназначено для загрузки , а окно 26 - для выгрузки. В канале 23 расположен толкатель 27, который соединен с приводом возвратнопоступательного движения. Толкатель предназначен для подачи фильтра от загрузочного окна 25 к ячейке 19 и сбрасьшаиия фильтра в канал 23. (На чертеже толкатель изобрай :ен в ноложении против ячейки). Мехаиизм 22 подачи и съема фильтров

снабжен цилиндром 28, ось которого совпадает с осью 29 ячейки 19. В цилиндре по 1ещси шток 30, в котором выполнены сверления 31 и 32. На одном конце штока 30

закреплена резиновая диафрагма 33. На штоке выполнены два поршня 34, расположенные таким образом, что они совместно с цилиндром 28 образуют камеру 35, которая через отверстие 36 в цилиндре 28 может быть связана с вакуум-насосом или с

камерой. Цилиндр 28 имеет отверстия 37

и 38, через которые может быть нодаи

сжатый воздух для перемещения штока 30.

Средний канал 4 связывает устройство

для облучения с устройством 7 измерения индикатора и соединяет устройство 7 ,с устройством 8 ввода препаратопровода.

Устройство 5 смены фильтров крайними каналами 4 нренаратопровода соединяется

с устройством 6 измерения образцов, а последнее, Б свою очередь, каналами 4 соединяется с устройством ввода преиаратопровода. Подача сжатого воздуха в препаратонровод и цилиндры 28, а также соедннекие камеры 35 с вакуум-насосом осуществляется через воздухораспределитель 9, а управление осуществляется с пульта 10.

Для нроведеиия нейтронно-резонансного анализа в исходном пололсении ползун 17

устройства 5 смены фильтров находится в нижнем положепии и профилированные каналы 18 совмещены с прямыми каналами 15 корнуса 14. Толкатели 27 механизмов 22 остановлены против каналов 23. Капсулы

с образцами, помещенные через устройства 8 в каналы 4, сжатым воздухом, поданным от воздухораспределителя 9 в каналы 4, подаются в ячейки 19 устройства 5 смены фильтров. Фильтры 24, помещенные через

загрузочные окна 25 в каналы 23, толкатеvTiiMH 27 подаются к ячейкам 19, при этом каждый фильтр останавливается между ячейкой 19 и диафрагмой 33. Включается вакуумный насос, создающий разрежение

в камере 35 и иод диафрагмой 33, и фильтр прижимается к диафрагме 33. Одновременно фильтр фиксируется соосно с ячейкой 19, а следовательно, и с капсулой 11. Сжатый воздух подается через отверстие 37 под

поршень 34, шток 30 с диафрагмой 33 перемещает фильтр к капсуле 11, и цилиидрическая стенка фильтра устанавливается в кольцевую проточку капсулы. Ползун 17 вместе с кансулой и надетым на нее фильтром устанавливается в верхнее положение.

При этом полка 20 ползуна совмещается

с каналами 15 корпуса и сжатым воздухом

подает капсулы с фильтрами по каналам

4 в устройство облучения. При этом ползун

17 устанавливается в нижнее положение. Одновременно индикатор 12, загруженный через устройство 8, по каналу 4 тоже подается в устройство облучения. Прнбывщие в устройство облучения капсулы фиксируливается в отогнутом конце канала 4 соосно с капсулами. После цикла облучения индикатор посылается в устройство 7 измерения индикатора, а капсулы с фильтрами посылаются в устройство 6 измерения образцов. Регистрирующая аппаратура в устройствах 6 и 7 включается одновременно, после прибытия капсул 11. После цикла измерения капсулы 11 и индикатор 12 сбрасываются через устройство 8.

Для проведения актнвационного анализа капсулы с образцами от устройства 8 направляются в устройство облучения без фильтров. Поэтому в исходном положении ползун 17 находится в верхнем положении и его полка 20 соединяет каналы 4 на проход.

Таким образом, установка позволяет автоматически транспортировать анализируемые образцы в устройство смены фильтров, автоматически одевать или раздевать фильтры на образцах и транспортировать на позицию облучения или измерения.

Формула изобретения

1. Установка для нейтронно-активационного анализа состава веп ества, содержащая устройство для облучения образцов, устройство для измерения радиоактивности образца, устройство ввода образцов в установку и препаратопровод, отличающ а я с я тем, что, с целью обеспечения проведения комбинированного анализа, установка снабжена устройством смены фильтров, соединенным препаратопроводом с устройствами измерения, облучения н ввода.

2. Установка по п. 1, отличающаяс я тем, что устройство смены фильтров выполнено в виде камеры с ползуном, содержащим профилированные каналы и привод, снабженной механизмом иодачи и съема фильтров, окнами загрузки и выгрузки и толкателями.

3. Установка по пп. 1 н 2, отличающаяся тем, что механизм подачи и съема фильтров выиолиеп в виде пневмоцилиндра с поршнем и полым штоком, на конце которого укреплена гибкая диафрагма.

4. Установка по п. 1, отличающаяся ем, что преиаратопровод выполнен в виде трубы с тремя каналами прямоугольного сечения.

М

/3,

г

2ir

25

38

ipud