Способ определения распределения размеров частиц в потоке материала и устройство для его осуществления

 

1. Способ определения распределения размеров частиц в потоке материала , заключаюощйся в пропускании; узкого луча рентгеновских квантов через поток движущихся с постоянной скоростью частиц, регистрации квантов , прошедших через упомянутый поток частиц, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения частиц малых размеров, регистрируют рарпределениё временных интервалов между рентгеновскими квантами луча до и после прохождения квантов через поток частиц, вычитают распределение временных интерва-. лой между квантами луча до прохождения потока частиц из распределения временных интервалов между квантeu«f, прошедшими через упомянутый поток частиц, и по полученной разности О) распределений временных интервалов определяют распределение размеров частиц. J 4;ib 4 /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ПАТЕНТУ

ЗШ Я 01 И 23 02

)3. (21) 2519801118 25 . (22) 07.09.77 (31) 76 2578 (32) 08.09 ..76 (33) Финляндия (46) 15 ..02. 84. Бюл. 9. б (72) Хейкки Йоханнес Сипиля и Сеппо

Юхани Ууситало (Финляндия) (71) Оутокумпу Ой (Финляндия) (53) 621.039 (088.8) (56) 1. Патент Англии Р 1361702, кл. G 1A, опублик. 1974.

2. Патент Англии )) 1161973, кл.G 1A, опублик. 1969 (прототип) . (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ В ПОТОКЕ .МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1 ° Способ определения распределения размеров частиц в потоке материала, заключающийся в пропускании узкого луча рентгеновских квантов через поток движущихся с постоянной скоростью частиц, регистрации квантов, прошедших через упомянутый поток частиц, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения частиц малых размеров, регистрируют распределение временных интервалов между рентгеновскими квантами луча до и после прохождения квантов через поток частиц, вычитают распределение временных интерва-. .лов между квантами луча до прохожде-. ния потока частиц иэ распределения временных интервалов между. квантаьес, прошедшими через упомянутый поток а частиц, и по полученной разности распределений временных интервалов определяют распределение размеров частиц.

1074417

2. Устройство для определения . распределения размеров частиц в потоке материала, содержащее источник рентгеновских квантов, коллиматор, последовательно соединенные детектор прошедших через поток частиц рентгеновских. квантов и амплитудный дискриминатор, средство формирования тонкого истока частиц, выполненное с воэьюжностью перемещения с

10 заключающемуся в пропускании узкого луча рентгеновских квантов через поток движущихся с постоянной скоростью частиц, регистрации квантов, прошедших через упомянутый поток частиц, регистрируют распределение временных интервалов между рентгеновскими квантаЛи луча до и после прохождения квантов через поток частиц, вычитают распределение временных интервалов . между квантами луча до прохождения потока частиц из распределения временных интервалов между квантами, прошедшими через упомянутый поток частиц, и по полученной разности распределений временных интервалов опре» деляют распределение размеров частиц.

Причем устройство, содержащее . источник рентгеновских- квантов, кол пиматор, последовательно соединенные цетектор прошедших через поток частиц рентгеновских квантов и амплитудный дискриминатор, средство формирования тонкого слоя частиц, выпол35 ненное с воэможностью перемещения с постоянной скоростью, расположенное между источником и детектором рентгеновских квантов, снабжено последовательно включенными бистабиль .

40 ным триггером, преобразователем вре. менных интервалов в амплитуду импульсов и анализатором амплитуд импуль1

Изобретение относится к контролю материалов с использованием ионизирующих излучений, конкретнее к способам определения размеров частиц в потоке материала, и может быть использовано, например, при гранулометрическом анализе различных материалов.

Известен способ анализа характеристик частиц в потоке материала, включающий облучение контролируемого материала ионизирующим .излучением источника, регистрацию излучения, рассеянного частицами материала, измерение сигнала, пропорционального интенсивности зарегистрированного излучения fl) . недостатком известного способа является невысокая точность измерения распределения частиц по размерам так как интенсивность рассеянного излучения зависит от средней плотности потока частиц и их скорости и в

I меньшей степени от размеров частиц., Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения распределения размеров частиц в потоке материала, .включающий пропускание узкого луча рентгеновских квантов через поток движущихся с постоянной скоростью частиц, регистрацию квантов, прошедших через упомянутый поток частиц (2) .

Способ осуществляется устройством для определения распределения размеров частиц в потоке материала, содержащим источник рентгеновских квантов, коллиматор, последовательно соединенные детектор прошедших через .поток частиц рентгеновских квантов и амплитудный дискриминатор, средство формирования тонкого потока частиц, расположенное между источником и детектором рентгеновских квантов j2) .

Недостатком этого способа является низкая точность измерения частиц малых размеров, что связано с невысокой интенсивностью регистрируемого постоянной скоростью, расположенное между источником и детектором рентгеновски квантов,от ли ч.а ющ е е ся тем,что оно снабжено последовательно включенными бистабильным триггером, преобразователем временных интервалов в амплитуду импульсов и анализа-, тором амплитуд импульсов, причем выход амплитудного дискриминатора подключен к входу бистабильности триггера. излучения из-эа необхоцимости использования. пучков рентгеновских квантов размерами порядка нескольких мик" .

15он.

Цель изобретения - повышение точности измерения частиц малых размеров.

Цель достигается тем, что согласно способу определения распределения размеров частиц в потоке материала, сов, причем выход амплитудного ана,лизатора подключен ко входу биста4 бильного триггера °

На чертеже изображена схема устройства,,реализующего способ определения распределения частиц в потоке материала.

1074417

СоставитеЛь Н.Валуев

Техред M. Гергель

Коррек тор М. лароши

Редактор А.Долннич

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 407/56

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Устройство.содержит источник 1 рентгеновских квантов, средство фор-, мирования тонкого потока 2 частиц, коллиматор 3, служащий для создания узкого .пучка рентгеновских квантов, последовательнЬ соединенные детектор 4,. амплитудный дискриминатор 5, бистабильный триггер 6, преобразо,ватель..7 временных интервалов в амп;литуду импульсов, анализатор 8 ампли;туд импульсов.

Способ осуществляется при работе устройства следующим образом. Узкий луч рентгеновских квантов . источника 1 пропускается через поток 2 частиц материала. Прошедшие .. !5 .рентгеновские кванты регистрируются .детектором 4 . Коллиматор 3 формирует пучок квантов, размеры которого подобраны так, чтобы предотвратить на-. личие одновременно нескольких частиц 2О в рентгеновском луче. Частицы тонко-. го потока 2 направляются поперек луча квантов с постоянной скоростью.

Дискриминатор 5 .обеспечивает регистрацию квантов такой энергии, при ко- 25 торой частицы потока 2 практически полностью поглощают кванты, а среда, в, которой перемещаются частицы, практически не, поглощает кванты рентгеновского луча. Триггер 6, преобразователь 7 и анализатор 8 обеспечивают регистрацию временных интервалов между квантами рентгеновского луча до и после прохождения квантов через поток 2 частиц.

Распределение временных интерва- лов между. квантами до прохождения через поток 2 подчиняется распределе» нию Пуассона, т.е. f(t, +.б- " яде 2 - средняя величина временного интервала. Когда поток частиц проходит через рентгеновский луч происходит изменение первоначального распределения временных интервалов. Укаэанное изменение несет в себе инфор« мацию. о распределении размеров частиц потока 2:вследствйе. того, что частица при прохождении через луч с определенной вероятностью поглощает один или несколько, в зависимости от ее размеров, квантов рентгеновского луча. -При постоянной скорости .потока частиц и для достаточно малых размеров рентгеновского луча и тол4щины потока 2, размер частиц и время их прохождения через луч находятся в прямой зависиМости между собой.

Поэтому, регистрируя распределение временных интервалов между квантами после прохождения рентгеновского луча через поток 2 частиц с учетом известного распределения между квантами источника 1 эюжно фиксировать средний размер частиц, их распределение по размерам, а также плотность потока частиц.

Такие способ и устройство позволяют повысить точность измерения малых частиц размерами несколько мик» рон и менее.