Устройство для рентгенорадиометрического флуоресцентного анализа /его варианты/ Советский патент 1982 года по МПК G01N23/223 

(34) УСТРОЙСТВО ДДЯ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА (ЕГО ВАРИАНТЫ)

1

Изобретение относится к ядерно-физическим методам анализа минерального сырья и может быть использовано при оперативном контроле за содержанием элементов в зернистых продуктах, например в рудах, концентратах и т.п.5

Известно устройство, предназначенное для флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа крупнозернистых руд и концентратов на конвейерной ленте, в котором непрерывно анализируют движущийся на транспортерной ленте поток крупнозернистого материала 1 .

Однако в силу малой глубинности метода флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа невозможно полностью устранить мешающий эффект, связанный с не- и равномерностью распределения определяемых элементов в объеме пробы, что снижает точность анализа. Кроме того, вибрация, биение ленты приводят к сегрегации материала на ней, что снижает достоверность получаемых результатов измерений.

Известно устройство для флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа порощковых проб, которое состоит из датчика и измерительной кюветы. Анализируемая

проба засыпается в кювету и помещается в зону регистрации датчика 2.

Однако устройство не позволяет анализировать зернистые материалы с крупностью, больщей 0,1 мм, так как в пробах, представленных более крупнозернистым материалом, возрастает неравномерность распределения определяемых элементов в пробе.

Наиболее близким техническим решением является устройство для рентгенорадиометрического флуоресцентного анализа вещества с неоднородным распределением определяемого элемента по объему пробы, содержащее узел облучения и регистрации вторичного излучения, кювету для пробы и механизм для перемешивания пробы с приводом вращения. В этом устройстве проба перемешивается установленным внутри кюветы рассекателем в виде, по крайней мере, одной изогнутой пластины, который соединен с устройством вращения пластин 3.

Недостаток устройства состоит в том, что рассекатель, расположенный внутри кюветы, находится в зоне анализа, рассеянное им первичное излучение дает вклад в регистрируемое от пробы излучение, что приводит к возникновению погрешностей, а следовательно, снижается точность анализа. Цель изобретения - повышение точности при анализе зернистых материалов как с богатым, так и с бедным содержанием определяемого элемента. Поставленная цель достигается тем, что в случае анализа продуктов с богатым содержа нием определяемого элемента, что в устройстве для рентгенорадиометрического флуоресцентного анализа вещества с неоднородным распределением определяемого элемента по объему пробы, содержащая узел облучения и регистрации вторичного излучения, кювету для пробы и механизм для перемешивания пробы с приводом вращения, механизм для перемешивания пробы выполнен в виде кюветы для пробы, соединенной с приводом вращения, при этом кювета имеет вид полого цилиндра с горизонтальной осью вращения, в торце которого выполнено окно для засыпки пробы, а боковая поверхность изготовлена из материала, слабо поглощающего вторичное излучение, и расположена над узлом облучения и регистрации вторичного излучения. В случае анализа продуктов с бедным содержанием определяемого элемента поставленная цель достигается тем, что в устройстве (другой вариант) для рентгенорадиометрического флуоресцентного анализа вещества с неоднородным распределением определяемого элемента по объему пробы, содержащем узел облучения и регистрации вторичного излучения, кювету для пробы и механизм перемешивания пробы с приводом вращения, механизм для перемещивания пробы выполнен в виде стержня с прикрепленными к нему перпендикулярно лопастями, соединенного с приводом вращения, и кюветы с вертикальной осью вращения, образованной боковыми поверхностями двух коаксиальных цилиндров с дном, соединенной с дополнительным приводом, обеспечивающим ее вращение, при этом узел облучения и регистрации вторичного излучения, а также стержень расположены над кюветой диаметрально противоположно. На фиг. 1 показана схема первого варианта устройства; на фиг. 2 - схема второго варианта устройства. Устройство (фиг. 1) состоит из узла облучения и регистрации вторичного излучения, который содержит источник 1 излучения, детектор 2, кюветы 3 и привод 4 вращения. Кювета выполнена в форме полого цилиндра с прозрачными для излучения боковыми стенками, например бериллиевыми, и с загрузочным окном 5 в одном из торцов. Привод позволяет вращать кювету вокруг горизонтальной оси, совпадающей с осью цилиндра. Анализируемая проба, представительная по объему для материала данной крупности, во вращающейся кювете под действием силы тяжести постоянно перемешивается, оставаясь в нижней ее части, где перемещанные порции материала облучаются излучением источника, расположенного, как и детектор, под кюветой. Устройство (фиг. 2) состоит из источника 6 излучения, детектора 7, кюветы 8 с приводом 9 ее вращения, стержня с лопастями 10 для перемешивания пробы и приводом 11. Лопасти могут быть выполнены в виде металлических стержней с резиновыми наконечниками. В результате того, что стержень с лопастями и узел облучения и регистрации вторичного излучения расположены диаметрально противоположно, исключается влияние перемешивающего устройства на регистрируемое излучение. На предлагаемых устройствах проанализированы продукты различного гранулометрического и вещественного состава. При анализе оловянного концентрата с содержанием олова 32% и крупностью зерен до 5-7 мм для достижения ощибки воспроизводимости, равной 1%, время измерения составляет 5 мин На устройстве с цилиндрической кюветой и 7 мин На устройстве по второму варианту, при этом последнее устройство наиболее эффективно использовать при анализе на элементы с атомными номерами, меньшими 30, с содержанием менее 1%. На устройстве с цилиндрической кюветой наиболее эффективно анализировать продукты с богатым содержанием определяемого элемента и атомными номерами, большими 30. Погрешность измерений при анализе зернистых продуктов в предлагаемых устройствах не превышает погрешности при анализе тех же продуктов в порошковом виде, однако время измерений резко сокращается. Диапазон содержаний определяемых элементов от 0,01 до 80%. Формула изобретения 1. Устройство для рентгенорадиометрического флуоресцентного анализа вещества с неоднородным распределением определяемого элемента по объему пробы, содержащее узел облучения и регистрации вторичного излучения, кювету для пробы и механизм для перемещивания пробы с приводом вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при анализе зернистых материалов с богатым содержанием определяемого элемента, механизм для перемешивания пробы выполнен в виде кюветы для пробы, соединенной с приводом вращения, при этом кювета имеет вид полого цилиндра с горизонтальнои осью вращения, в торце которого выполнено окно для засыпки пробы, а боковая поверхность изготовлена из материала, слабо поглощающего вторичное излучение, и расположена над узлом облучения и регистрации вторичного излучения. 2. Устройство, содержащее узел облучения и регистрации вторичного излучения, кювету для пробы и механизм для перемещивания пробы с приводом вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при анализе зернистых материалов с бедным содержанием определяемого элемента, механизм для перемешивания пробы выполнен в виде стержня с прикрепленными к нему перпендикулярно лопастями, соединенного с приводом вращения, и кюветы с вертикальной осью вращения, образованной боковыми поверхностями двух коаксиальных цилиндров с дном, соединенной с дополнительным приводом, обеспечивающим ее вращение, при этом узел облучения и регистрации вторичного излучения, а также стержень расположены над кюветой диаметрально противоположно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

анализ ильменитового концентрата на ленте транспортера. - «Вопросы геофизики, вып. 24. Л., изд. ЛГУ, 1974, с. 10-25.

Л., «Недра, 1977, с. 84-90.

ф1/г.2