Способ флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа Советский патент 1991 года по МПК G01N23/223 

Изобретение относится к области флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа состава вещества.

Известен способ элементного анализа состава вещества, включающий облу чение вещества излучением с достаточной энергией, чтобы возбудить флуоресцентное рентгеновское излучение по крайней мере одного элемента, преобразование рентгеновского излучения в электрические импульсы, имеющие амплитуду, пропорциональную энергии рентеновского излучения, подсчет числа им- пульсов в интервале амплитуд, соответствующих энергии характеристичес-:кого излучения анализируемого элемента, и определение содержания анализируемого элемента сравнением с числом импульсов, полученньм аналогичньм

I .

образом с-известным содержанием анализируемого элемента.

00 ю

Недостатком известного способа является регистрация кроме характерисфтического рассеянного или тормоз00 О9 ного рентгеновского излучения и низкая эффективность возбуждения характеристического излучения лёгких элементов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа состава вещест- ва, включающий облучение пучком i-частиц от радиоизотопного источника, например полония-210, анализируемой пробы, измерение интенсивности характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента и 38 определение содержания определяемого элемента по значению этой интенсивности. Недостатком известного способа .явялется отсутствие учета влияния измерения абсорбционных свойств наполЧ нителя образца на интенсивность характеристического излучения определя емого элемента,что может приводить к значительным погрешностям искомого содержания. Цель изобретения - поввшение точности анализа. Поставленная цель достигается тем, что между источником и пробой помещают тонкую пленку, уменьшающую энергию 0 -частиц, дополнительно измеряют интенсивность характеристического излучения определяемого элемента, возбуждаемого прошедшими через пленку 0 -частицами, и содержание определяемого элемента находят : по значению произведения интенсивнос ти характеристического излучения, измеренной при отсутствии пленки -меж ду источником и пробой, на линейную функцию от значения отношения интенсивностей характеристического излуче ния, измеренных при наличии и отсутствия пленки между источником и пробой . ; Рассмотрим связь между интенсив. костью характеристического излучения N и содержанием С определяемого элемента..Обозначим R - пробег в Пробе 0 -частиц с начальной энергией Е , тогда о N КС J (Ro-x)dx, где К - постоянная при заданных условиях из1Ферений величина;- массовый коэффициент поглощения характеристического излучения анализируемого элемента в пробе; CjLE(R)j - сечение возбуждения харак-50 теристического излучения, для энергии Е,. которую 1меют (х -частицы, прошедшие в пробе путь длиной X RQ-R. .. -. Пусть изменение элементного состава наполнителя приводит к изменению массового коэффициента поглощения |Uo От Пз фи на величину А|Ь . Тогда в предположении, что изменением пробега oi -частиц в пробе можно пренебречь, интенсивность характеристического излучения (|U.-.«(U)X, N КС J (К.-х) При условии i/u X « 1 представив t -4(UX е I в виде степенного ряда и ограгничившись первыми двумя членами, получимN к N(1-U(UB) где о ( ((Ro-x)dx/ / J е (Rjj-x)dx Интенсивность характеристического излучения, возбуждаемого 0 -частицами, прошедшими через тонкую пленку и имеющими среднюю нергию, Е . и пробег в пробе R, . -(UoX ,г .NQ, КС е (jLE()Jdx при изменении массового коэффициента поглощения на величину ujU станет равна N, Kc|e fME(R,-)i-NO, (1-U(UB,), В I ()dx/ / J ()dx о шение интенсивностей N No, Г - ы7() ормулы 1фиращение массового коэфента поглощения

X Нд/В-:-Ии/ и

if.

(3)

-Г-iff в,

Подставляя выражение (3) в формулу (1), получим

No«

11

н н. (, - | - i|--g)

N

N,

В

- -1 )

-NfiV

N

55

N4.Noi Bj

N

N,

В

(4) можно

Вьфажение виде

NO

N«

А -Si

А.+ 4 N

где

1

1- -5

(i 5:1 ч NO В

Отсюда следует, что изменение ий- тенсивности характеристического излучения определяемого элемента при измеиении абсорбционных свойств пробы рбратио пропорционально линей.нои функции от отношения интенсившостей характеристического излучения определяемого элемента, возбуткдаемого Об -частицами с энергией Е и Ед. Меаду величиной NJ )

и концентрацией определяемого элемен-. та (С) существует однозначное соот ветствие .

АЗ«О.

где АJвеличина постоянная для выбранных условий измерения, Значения постоянных коэффициентов моямо определить с помощью 1 стандартных образцов с известньм составом.

Предлагаемый способ определения концентраций бьш проверен в лабораторных условиях при анализе растворов нитрата алюмиция, содержащих различные количества урана. На фиг.1 показаны зависимости интенсивностей 5 характеристического излучения алюми- ния от его концеатрации в растворах,

содержащих О, 100 и 200 г/л урана. На фиг.2 приведена градуировочная прямая, построенная с поправкой на изменение абсорбционных свойств раст0воров , введенной по отношению интенсивностейу измеренных при наличии и отсутствии пленки меязду источником и пробой. Сравнение представленных результатов показывает, что методи5ческая погрешность уменьшается более чем в 10 раз при использовании предлагаемого способа определения концентраций.

СПОСОБ. ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО РЕНТГЕНОРА,ЩЮМЕТР№1ЕСКОГО АНАЖЗА, заключающийся в том, что пучком '^-частиц облучают анализируемую пробу, измеряют интенсивность характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, дополнительно измеряют интенсивность характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента, возбужденного прошедшими через помещенную между источником и пробой тонкую пленку поглотителя р{,-частицами, а содержание определяемого элемента находят по значению произведения интенсивности характеристического излучения, измеренной при отсутствии пленки между источником и пробой, на линейную функцию от значения отношения интенсивное» тей характеристического излучения, измеренных при наличии и отсутствии пленки между источником и пробой.г(Л

fO

20

(Риг.1

Ij-m

,iM