Устройство для экспрессного определения содержания олова Советский патент 1981 года по МПК G01N24/00 

Использование для измерения тока электрометрического усилителя со стрелочной индикацией увеличивает погрешность анализа при измерении малых эффектов.

Целью изобретения является повышение пороговой чувствительности устройства.

Цель достигается тем, что резонансная ионизационная камера выполнена в виде плоского многослойного конденсатора и установлена с возможностью регистрации у-кванто.в, рассеяиных под углами 90° я 150°.

Электродные пластины многослойного конденсатора цомеш;еиы в кольцевые назы между изоляторными кольцами, набраиы в кассеты и закреплены в каркасе из металлического стакана, внутренний диаметр которого равен внешнему диаметру изоляторных колец, а резонансный радиатор нанесен с одной стороны электродных пластин, обрапденной к источнику излучения.

Для повышения точности и здобства отсчета камера подключена к иитегрируюш,ему электрометрическому усилителю, к выходу которого последовательно подключены нуль-орган, триггер, управляемый им мультивибратор и счетчик импульсов.

Ца фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - резонансная ионизационная камера, разрез.

Устройство содержит источники 1 резонансного излучения, свинцовые коллиматоры 2, рассеиваюш,ую пробу 3, резонансную ионизационную камеру (РИК) 4, систему 5, задаюш,зпо движение источников относительно исследуемой иробы, электрометрический усилитель 6, к выходу которого последовательно подключены нуль-орган 7, триггер 8, управляемый мультивибратор 9 и счетчик 10 имиульсов, электродные пластины 11 из бериллия, установленные в кольцевых пазах между изоляторами, изоляторные кольца 12, металлический стакан 13, металлическое кольцо 14 для фиксации, паз 15 для подключения электродов камеры к ЭМУ, резонансный радиатор 16.

Источники 1, рассеивающая проба 3 и РИК 4 установлены с возможностью регистрации у-квантов, рассеянных под углами 90° а 150°.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При покоящихся источниках 1 резонансные ядра , входящие в состав касситерита в исследуемой пробе 3, поглощают резонансные у-кванты источника, что увеличивает интенсивность рассеянного .резонансного уизлучення под углами . Резонансные радиаторы 16поглощают эти рассеянные резонансные у-кванты, после чего испускают электроны конверсии, которые ионизируют газ в камере. При наличии между пластинами камеры электрического поля в камере возникает ток, который подают на вход электрометрического усилителя 6. Когда наиряжежение на выходе усилителя 6, которое изменяется по линейному закону, достигает первого уровня дискриминации Ui, последовательно срабатывают нуль-орган 7, триггер 8, управляемый им мультивибратор 9, и на счетчик 10 начинают поступать импульсы с фиксированной частотой /о- Когда напряжение на выходе усилителя 6 достигает второго уровня дискриминации t/2, опять срабатывают нуль-орган 7, триггер 8, управляемый мультивибратор 9, и импульсы прекращают ностуиать на счетчик 10, на котором фиксируют число NO. При движении источников 1 уменьшают интенсивность рассеянного под углами 90° а 150° 71 злучения, и следовательно, уменьшают ток в камере, и на счетчике 10 фиксируют число импульсов М . После этого вычисляют величину е /(с)

д (..1)100%, которую называют эф о

фектом резонансного рассеяния и которая зависит от содержания касситерита в исследуемой пробе, сопоставляют с результатами калибровки и определяют содержание олова (с).

Так как рассеянное исследуемой пробой излучение состоит из ядерных резонансных у-лучей, испускаемых без отдачи и с отдачей, а также рэлеевского (упруго го) и комптоновского (неупругого) рассеянных 7-лучей, которые дают основной вклад в фоновое излучение, возникает необходимость в их существенном уменьшении. Более того, при работе с резонансными детекторами имеется особенность, связанная с тем, что измеиение счета будет результатом не только резонансного ядерного рассеяния на ядрах олова, но и результатом рэлеевского рассеяния на связанных электронах исследуемой пробы. Располагая резонансную ионизационную камеру так, чтобы она регистрировала только 7Кванты, рассеянные под углами , мы существенно снижаем вклад в величину е рэлеевского рассеяния, а также фонового комптоиовского рассеяния, что позволяет анализировать малые полезные сигналы на малом фоне, что значительно увеличивает (- в 10 раз) величину 8 и связанную с ней пороговую чувствительность устройства.

Предлагаемая конструкция резонансной ионизационной камеры в виде плоского многослойного конденсатора, в котором электродные пластины установлены в кольцевых пазах между изоляторными кольцами, набраны в кассеты и закреплены в металлическом каркасе, значительно повышает жесткость и устойчивость коц струкции к вибрационным помехам, что позволяет увеличить диаметр электродных

пластин до 60 и более М(М и с успехом использовать iKaiMapy в полевых И лабораторных приборах. Расположение резонансных слоев с одной стороны электродных пластин, обращенной к источнику, позволяет увеличить отношение полезный сигнал/фон, который характеризует качество детектора, что приводит к повышению точности и чувствительности анализа. Измерение тока резонансной ионизационной камеры с помощью интегрирующего электрометрического усилителя, к выходу которого последовательно подключены нуль-орган, триггер, управляемый им мультивибратор и счетчик импульсов, позволяет повысить точность анализа, поскольку применение интенсиметра при малых значениях измеряемых эффектов не может обеспечить необходимой точности измерения. Формула изобретения 1. Устройство для экспрессного определения содержания олова в пробах с 25 помощью эффекта Мёссбауэра, содержащее источники резонансного излучения, систему, задающую движение источников

относительно исслед емой пробы, резонансную ионизационную камеру, электрометрический усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения пороговой чувствительности, резонансная ионизационная камера выполнена в виде плоского многослойного конденсатора и установлена с возможностью регистрации -уквантов, рассеянных под углами а 150°.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электродные пластины многослойного конденсатора помещены в кольцевых пазах между изоляторными кольцами, набраны в кассеты и закреплены в каркасе из металлического стакана, внутренний диаметр которого равен внещнему диаметру изоляторных колец, а резонансный радиатор нанесен с одной стороны электродных пластин, обращенной к источнику излучения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 231031, кл. G 01 N 23/00, 1968. 2.Praceeding of the Conference on Mossbauer Spectrometry. Dresden, 1971, V. 2, p. 610.