Способ определения количественного состава композиционных материалов

 

Изобретение относится к методам определения количественного состава материалов по поглощению гамма-излучения . Цель изобретения - упрощение реализации способа для трехкомпонентных смесей. Слой исследуемого материала облучают излучением двух источников с различной энергией гаммаквантов и измеряют интенсивность потоков прошедшего излучения.- Энергии гамма-квантов источников выбирают таким образом, чтобы для первой знергии были одинаковыми массовые коэффициенты поглощения для всех трех компонент, а для второй энергии массовые коэффициенты поглощения двух компонент были бы равны между собой и отличны от массового коэффициента поглощения третьего компонента. По калибровочным графикам определяют поверхностную плотность материала и концентрацию третьего компонента, а затем расчетным путем, используя эти величины и значение толщины образца, находят концентрации первого и второго компонента. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (51}4 С 01 11 23 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP ав,в

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ О с "т. -.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ".., ц

К д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к методам определения количественного состава (21) 4 1-06371/25-25 (22) 08.08.86 (46) 30.03.88. Бюл. Ф 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт природных алмазов и инструмента (72) P.Â.Àíàíüÿí, В.Г.Сафронов, Ю.И.Маринин, Д.Г.Нерсесян и В.О. Кирищян (53) 539.1.03(088.8) (56} Якубович А.Л. и др. Ядерно-физические методы анализа горных пород.

М.: Энергоиздат, 1982, с.203-217.

Гольдин М.К. Теоретические основы измерительной техники фотонного излучения. М.: Энергоатомиздат, 1985, с.94.

ÄÄSUÄÄ 1385049 А 1 материалов по поглощению гамма-излучения. Цель изобретения — упрощение реализации способа для трехкомпонентных смесей. Слой исследуемого материала облучают излучением двух источников с различной энергией гаммаквантов и измеряют интенсивность потоков прошедшего излучения.. Энергии гамма-квантов источников выбирают таким образом, чтобы для первой энергии были одинаковыми массовые коэффициенты поглощения для всех трех компонент, а для второй энергии массовые коэффициенты поглощения двух компонент были бы равны между собой и отличны от массового коэффициента поглощения третьего компонента. По калибровочным графикам определяют поверхностную плотность материала и концентрацию третьего компонента, а затем расчетным путем, используя эти величины и значение толщины образца, находят концентрации первого и второго компонента.

ll 385049

Два первых уравнения справедливы для геометрии узкого пучка фотонов.

При нестрогом выполнении этого усло5 вия они должны быть заменены уравнениями общего вида (при этом учтено, в I а1 э р1 э p>оэ pg3 величины постоянные):

Изобретение относится к методам определения количественного состава материалов по поглощению гамма-излучения.

Цель изобретения — упрощение реализации способа для трехкомпонентных смесей..

Способ осуществляют следующим обрафом.

Слой исследуемого материала определенной толщины последовательно.облучают излучением двух источников с различной энергией гамма-квантов и измеряют интенсивность потоков прошедшего излучения. Энергии гаммаквантов источников выбирают таким образом, чтобы для первой энергии были . одинаковыми массовые коэффициенты поглощения для всех трех компонент, а для второй энергии массовые коэффициенты поглощения двух компонент были бы равны между собой и отличны от массового коэффициента поглощения третьего компонента. В этом случае 25 поглощение излучения исследуемым материалом описывают следующим образом:!

30

+Ка+K3= э где I I Π— исходные потоки излучения первого и второго источников соответственно;

1 „ Т < — зарегистрированные по- 40 токи излучения соответственно первого и второго источников после прохождения слоя материала толщиной d;

К„,К,: К вЂ” концентрации компонен" тов в смеси;

6 - поверхностная плотность материала; у1, р, : - плотности компонентов, р — массовый коэффициент погло1О щения компонентов при энергии, равной

50 энергии первого источника; р — массовый коэффициент поглощения двух первых компонентов при энергии, равной энергии второго источ ника

p — массовый коэффициент погло2Ъ щеиия третьего компонента при энергии, равной энергии второго источника. 1О «S

-6ц (Ic к +k )

1 Os

- Ь (р„(„+ К,)+ р „k,j

Т =Т е

Д(+ — — + ---) Д

К1 Ка Кз

P1 Р<

I, =,f(6), I - u(6, К,), где f u q — некие функции.

Из предварительно построенного калибровочного графика, представляющего собой зависимость интенсивности пучка прошедшего излучения первого источникà I, от поверхностной плотности материала, по полученному в эксперименте значению I определяют по1 верхностную плотность материала 6 .

Затем из калибровочного графика, представляющего собой семейство кри- . вых, отражающих зависимость интенсивности пучка прошедшего излучения второго источника Ig от концентрации третьего компоненты К при различных значениях поверхностной плотности материала, по- полученному в эксперименте значению Iz и найденному значению

b определяют значение К .

Из третьего и четвертого уравнений выше приведенной системы уравнений, зная толщину образца d, поверхностную плотность материала Ь, концентрацию К и плотности всех трех компонентов, определяют концентрации

К, и К1 двух первых компонентов.

Способ реализован при определении концентраций алмаза, графита и металла-катализатора в трехкомпонентных спеках, получаемых при синтезе алмазов.

В качестве первого источника выбран изотоп 1 Cs для которого массовые коэффициенты поглощения алмаза, графита и металла-катализатора равны.

В качестве второго источника выбран Аш, для которого массовые коэффициенты поглощения алмаза и графита равны. Проводят измерение интенсивности потоков излучения, прошедшего через слой спека нри облучении его гамма-излучением изотопов. Cs и " Am. Измеряют толщину спека. Используя калибровочный график, по величине интенсивности потока прошедшего излучения Cs определяют по1З1 верхностную плотность спека 1 . Используя второй калибровочный график, 1385049

Составитель. А.Колесников

Редактор N.Áàíäóðà Техред Л.Сердюкова . Корректор М.Пожо

Заказ 1408/42, Тираж 847 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 по величине 6 и величине интенсивности потока прошедшего излучения изотопа Аш находят концентрацию .металла-катализатора в спеке. Ре5 шая систему из двух уравнений, находят концентрации алмаза и графита.

Измеренная высота спека составила

9,3 мм.

При просвечивании гамма-квантами изотопов 1 Cs и Am были зафиксированы следующие данные I, 186 имп/с, ? 298 имп/с. Поверх" ностная плотность составила 4 г/см

Концентрации алмаза, графита и ме- 15 талла-катализатора составили 34, l5,5 и 50,5% соответственно.

Формула изобретения

Способ определения количественного состава композиционных материалов, включающий последовательное,облучение материала излучением двух источников с различной энергией гамма-: квантов, измерение интенсивности потоков прошедшего излучения и определение высоты образца, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения реализации способа для трехкомпонентных смесей, энергии гамма-. квантов источников выбирают такими, чтобы для первой. энергии были одинаковы массовые коэффициенты поглощения всех трех компонентов, ° а для второй — только двух компонентов,графически по калибровочным кривым, полученным с использованием первого и второго источников, определяют соответственно поверхностную плотность материала и концентрацию одного иэ компонентов, а затем используют эти величины для определения концентраций остальных двух компонентов расчетным путем.