Способ выделения аналитической линииАНАлизиРуЕМОгО элЕМЕНТА пРОбы HA фОНЕМЕшАющиХ лиНий и уСТРОйСТВО для ЕгООСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01N23/223 

стического излучения возбужденЕ1ого в радиаторе излучением. Однако и этот способ не позволяет полностью осуществить учет вклада мешающего излучения, поскольку в состав мешающего излучения входят также низкоэнергетические составляю щие, энергия квантов которых меньше энергии края поглощения первого радиатора. Цель изобретения - повышение точ ности выделения аналитической линии анализируемого элемента пробы. Поставленная цель достигается тем что в способе выделения аналитической линии анализируемого элемента пробы на фоне мешаюших линий, заключающемся в том, что излучением анали зируемого элемента возбуждают характеристическое излучение радиатора и -измеряют его интенсивность, а такж интенсивность рассеянного пробой возбуждающего первичного излучения, прошедшего через радиатор, дополнительно измеряют интенсивность прошед ших через радиатор спектральных соетавляющих излучения пробы, энергия квантов которых меньше энергии края поглощения радиатора, и .из величины интенсивности характеристического излучения, возбу.жденного в радиаторе вычитают величины, пропорциональные интенсивностям спектральных составляющих излучения, прошедшего через радиатор, по полученной разности су дят об интенсивности излучения анал тической линии анализируемого элемента. Устройство для осуществления это способа включает в.себя источник пе вичного излучения с защитными экранами, радиатор и два детектора, пер из которых предназначен для регистр ции интенсивности характеристическо излучения, возбужденного в радиаторе излучением, испускаемым анализируемым веществом, а также детектор, ра положенный за радиатором, служащий для регистрации интенсивности излученил, испускаемого анализируемым веществом и прошедшего нерез радиат при этом выход первого детектора по ключен к одному спектрометрическому каналу, а выход второго - к несколь ким спектрометрическим каналам, и в ходы всех спектрометрических каналов через согласующее устройство вы ведены на ЭВМ. Возможность точного учета вклада мешающего излучения в интенсивность рентгеновского излучения радиатора, обусловленную возбуждением характеристического излучения анализируемого элемента, вытекает при этом из следующих соображений. Через радиатор проходит нескольк различных составляющих вторичного излучения. Одной из составляющих этого излучения является излучение, энергия квантов которого чуть меньше энергии края поглощения радиатора. Другой составляющей является излучение, энергия которого существенно превосходит энергию края поглощения радиатора. Именно эти составляющие возбуждают в радиаторе вторичное излучение, являющееся помехой при измерении интенсивности излучения в спек- тральном участке, расположенном меж; краями поглощения фильтра и радиатора. Кроме того, излучение радиатора возбуждается К(5,-линией элемента, К,| ;-линия которого лежит сразу за краем поглощения радиатора. Однако оценка вклада К|1 -линии может быть легко произведена,поскольку интенсивность Кр -линии при заданных условиях измерения жестко связана с интенсивностью К,.-линии, хорошо пропускаемой радиатором. В связи с этим очевидно, что величина вклада мешающего излучения в общий поток вторичного излучения, возбужденного в радиаторе, пропорциональна интенсивности излучения, дрошедшего через радиатор. Таким образом может быть определена величина Np, пропорциональная истинной интенсивности излучения в узком спектральном участке между краями поглощения фильтра и радиатора, если для ее расчета воспользоваться соотношением п ,-EK. - N р,,. где NP - интенсивность излучения,зарегистрированная детектором, расположенным перед радиатором; Npf-. - интенсивность i-ой составляющей излучения, зарегистрированная дополнительным детектором, расположенным за радиатором;К- - коэффициенты пропорциональности, определяемые экспериментально- с помощью излучателей, энергетические спектры которых соответствуют энергетическим спектрам отдельных спектральных составляющих анализируемого излучения, возбуждающих в радиаторе вторичное излучение, являющееся помехой при измерении интенсивности в узком спектральном участке между краями поглощения фильтра и радиатора. На фиг. 1 схематически изображен датчик;на фиг. 2 - блок-схема устройства. Устройство включает в себя источник 1 первичного излучения, защитные экраны 2, радиатор 3,. детектор 4 вторичного излучения, возбужденно го в радиаторе 3, детектор 5 излучения,- прошедшего через радиатор, а также пробу. Устройство работает следующим образом. Излучение источника1 возбуждает вторичное излучение вещества пробы в зоне анализа. Поток вторичного излучения возбуждает характеристическое излучение радиатора 3 и частично проходит через радиатор. Вторичное излучение радиатора 3 регистрируется детектором 4,а поток изл чения, прошедшего через радиатор,регистрируется детектором 5. Информаци с детектором 4 и 5 поступает в спек трометрические тракты для последующей обработки. Четырехканальный вариант устройст ва- для рентгенррадиометричёского ана лиза . (например, для раздельного опре деления меди, цинка и железа в рудах) состоит из датчика 6, соединенного с четырьмя спектрометрическими каналами. Первый канал включает пред варительный .усилитель 7, основной усилитель 8,.дискриминатор 9 и пересчетное устройство 10. Остальные каналы имеют общий предварительный уси литель 11 и основной усилитель 12, связанные с дискриминаторами 13-15 и пересчетными устройствами 16-18,соответственно второго, третьего и чет вертого спектрометрических каналов. Выходы спектрометрических каналов через согласующее устройство 19 соединены со входом ЭВМ-20. Предварител но проводят определение коэффициентов К, которые получают, используя поток излучения, представленный толь ко i-ой составляющей-мешающего излучения. Например, такой i-ой составляющей при измерении интенсивности характеристического рентгеновского излуче ния цинка может быть характеристичес кое излучение меди. Коэффициент Кри в этом случае вычисляют по формуле СИ - Гр /-РГси 1 где Мгси,Мргр„ - интенсивности излучения, зарегистрированные детек,торами, расположенными перед и за радиатором соответственно, для случая, когда поток излучения, проходящий через радиатор, представлен тоЛько характеристическим рентгеновским излучением меди, причем спектрометри ческий канал, подсоединенный к выходу детектора, расположенного за атором, настраивают при этом на выде ление диапазона амплитуд, связанных с излучением меди. Аналогично определяют значение остальных коэффициентов К;, характеризующих значения вкладов составляющих мешающего излучения в интенсивность излучения, соответствующего узкому спектральному интервалу между краями поглощения фильтра и радиатора. Затем поток анализируемого излучения направляют на радиатор и с помощью детектора, расположенного за радиатором, регистрируют интенсивност41 Np.j всех 1 -ых составляющих мешающего излучения, прошедшего через радиатор. Одновременно с помощью детектора, расположенного перед радиатором, измеряют интенсивность излучения N I возбужденного в радиаторе. После этого с помощью -(1) рассчитывают истинную интенсивность N. излучения в узком спектральном интервале между краями поглощения фильтра и радиатора.. Предлагаемый способ проверен экспериментально при регистрации интенсивности характеристического рентгеновского излучения цинка для случая сложного спектра излучения,представляющего суперпозицию линий характеристического рёТ1тгеновского излучения железа, меди,цинка и рассеянного излучения. Для регистрации излучения используют пропорциональный счетчик с ксеноновым заполнением. Поверхностная плотность никелевого радиатора составляет 25 мг/см . Интенсивность характеристического рентгеновского излучения цинка N. определяют следующим образом: гр П-КСИ СИ-КР/Р -К (3) где N. - интенсивность излучения, зарегистрированная пропорциональным счетчиком, расположеннь1мперед никелевым радиатором; N ,Np ,N - интенсивности харак теристического рентгеновского излучения и рассеянного излучения соответственно, зарегистрированные пропорциональным счетчиком, расположенным за никелевым радиатором ; К(, , Kpg , KC, - коэффициенты, ха рактеризующие вклады характеристического излучения меди, железа и рассеянного излучения в интенсивность излучения, зарегистрированную пропорциональным счетчиком, расположенным перед никелевым радиатором . Получены следующие значения коэф фициентов: - 0,190; К pg 0,244; К5 1,243. При указанных значениях коэффициентов рассчитанные по соотношению (3) величины Nz.n находятся в пределах от 0,3 N до 0,75 N2y,,4TO свидетельствует о том, что вклад мешающих компонентов излучения при регистрации величины N достаточно велик; величина же , регистрируемая в соответствии с предлагаемым способом, свободна от этого вклада. Формула изобретения 1. Способ вьвделения аналитической линии анализируемого элемента пробы на фоне мешающих линий,заключающийся в том, что излучением .анализируемого элемента возбуждают характеристическое излучение радиатора и измеряют его интенсивность,а также интенсивность рассеянного про бой возбуждающего первичного излуче ния, прошедшего через радиатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют интенсивность про шедших через радиатор спектральных составляющих излучения пробы, энерг квантов которых меньше энергии кра поглощения радиатора, и из величины интенсивности характеристического излучения, возбужденного в радиато

ЕУ/УУ/У/т: вычитают величины, пропорциональные интенсивностям спектральных составляющих излучения,прошедшего через радиатор, и по полученной разности судят об интенсивности излучения аналитической линии анализируемого элемента. 2. Устройство для осуществления способа по П.1, содержащее источник первичного излучения с защитными экранами, радиатор и два детектора, первый из которых предназначен для регистрации интенсивности характеристического излучения, возбуждённого в радиаторе излучением, испускаемым анализируемым веществом, а второй, расположенный за радиатором, для регистрации интенсивности излучения, испускаемого анализируемым, веществом и прошедшего через радиатор, при этом выход первого детектора подключен к одному спектрометрическому каналу, а выход второго к нескольким спектрометрическим каналам, и выходы всех спектрометрических каналов через согласующее устройство выведены на ЭВМ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3176130, кл. 250-51.5, опублик. 30.03.-65. 2.Gravi t i S V.L. , Watt J.S . , . Wenk G.V., Wilkinson L.R. On stream analysis for nickel in mineral slurries by radioisotope x-ray techniguis, - CI.M Bulletin 1977, v. 70, № 5.