Устройство для определения содержания белка в зерне, зернопродуктах и комбикормах
Изобретение относится к ядерно-физическим методам анализа и может быть использовано для экспрессного определения содержания белка в пищевых продуктах. Цель изобретения - повышение точности за счет снижения фоновой загрузки or захватных гамма-квантов, образующихся в оболочке источника. Устройство содержат измерительную камеру 1, в которую помещается исследуемый продукт. Продукт облучается быстрыми нейтронами источника 3. которые замедляются ядрами азота, водорода и других элементов, а захватные гамма-кванты регистрируются детектором б Защитный экран 4 служит для снижения потока тепловых и резонансных нейтронов, падающих на оболочку источника 3. 1 ил со с 13 VI ел ел Ј ю UU1J
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
PECrtYBfiNK
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ,ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21) 4299306/63 (22) 30.06.87 (46) 15,08.92. Бюл. ¹ 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт зерна и продуктов его переработки Всесоюзного научно-производственного объединения "Зернопродукт" (72) Г. С. Зеленский, B. M, Назаров, С. С. Павлов, E. С. Перцовский и В, П. Сысоев (56) Срапенянц Р, А. и др, Ядерно-физические методы анализа в контроле окружающей среды, Л.: Гидрометеоиздат, 1980, с. 192. Nelligan S. В, et ai, А High Siabllity gamma-ray spectrometer for use at high Counting rates. IRE Transaction of Nuclear stence., 1988, 5, N. 3, р. 187 — 190.,, Ы„, 1755142 А1 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ БЕЛКА В ЗЕРНЕ, ЗЕРНОПРОДУКТАХ И КОМБИКОРМАХ (57) Изобретение относится к ядерно-физическим методам анализа и может быть использовано для экспрессйого определения содержания белка в пищевых продуктах. Цель изобретения — повышение точности за счет снижения фоновой загрузки or захватных гамма-квантов, образующихся в оболочке источника. Устройство содерж т измерительную камеру 1, s которую помещается исследуемый продукт. Продукт облучается быстрыми нейтронами источника 3. которые замедляются ядрами азота, водорода и других элементов, а захватные гамма-кванты регистрируются детектором 6. Защитный экран 4 служитдля снижения потока тепловых и резойансных нейтронов, падающих на оболочку источника 3. 1 ил. 1755142 Изобретение относится к ядерно-физическим методам аналйза и может быть использовано для экспрессного- определения содержания белка в пищевых продуктах, пищевом сырье и кормах. Известен ядерно-физический метод анализа вещества на содержание азота путем активации азота нейтронами с помощью стацибЁарного нейтронного генератора. Результаты измерений пересчитываются "в содержанЪе азота по тарировочным кривым . «., . Активационные методы с использованием нейтронов неприменимы для экспрессного анализа белка, так как.время, затрачиваемое не одно измерение, достигает 30 мин, которое определяется в основном временем выдержки, необходимым для распара изотопов фосфор-ЗО и калий-38 с аналогйчной азоту-13 схемой расйада. Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату служит устройство для определений Содержания азота, содержащее радиоизатопный источник быстрых нейтройов. детектор захватных гамма-квантов азота, спектраметричеекий тракт, регистрирующий прибор и систему биологической защиты. Измерения основаны на регистрации гамма-кйййтбв с энергией 10,8 МэВ, возникающим Арм захвате ядрами азота, содержащимися в анализируемом образце, теплоаьи нейтронов. которые генерируются при аропуеке через специальный блок из замедляащег«о материала быстрых нейтройов, испускаемых РоBe или Ри-Ве источником, и сопоетаалении полученных данных с тарировочной кривой, по троенной по образцам материалов с известным содержанием азота; Недостатком известного устройства является воздействие на оболочку из нержавеющей стали тепловых нейтронов, образующихся от замедления быстрых нейтронов в замедляемом продукте, что приводит к захвату тепловых нейтронов элементами оболочки: железо, никель, хрОм, при котором испускаются высокоэнеф 6тичные гамма-кванты. Наложенйе линий ириводит к возрастанию счета дета гора, намного превышающего скорость счета от квантов азота. Для зерна с содержайием белка 15 — 20 "jo превышение достигает 3 — 4 раз, Это приводит к многократному. росту ошибок измерений и йсключает возможность применений предложенного способа определения азота в реальййх производственных условиях. Цель изобретения — повышение точности за счет снижения фоновой загрузки от 25 подачи и удаления продукта используются лабщмнтнье каналы 14 и 15. Камера 1 окружена бйоавгической защитой из смеси поУстройство работает следующим обраЗО зом. Анализируемый продукт через канал 14 вводится в измерительную камеру 1. Быстрые нейтроны источника 3 замедляются ядрвМи азота. водорода и других элементов. 36 Захватные гамма-кванты регистрируют используется сам продукт, помещенный в измерительную камеру 1 в нативном состо40 янии, а для внесения коррекции на влажность и объемную массу продукта 45 продукте и число захватных гамма-квантов .от ядер. содержащегося в этом продукте водорода и периодйчески регистрируют rio.ток тепловых нейтронов в свободной от про50 55 где С вЂ” содержанйе белка, вес.%; ! ы — число зарегистрированных гамма- . квантов, возникших в результате захвата в продукте тепловых нейтронов ядрами водорода; l0 15 захватных гамма-квантов, образующихся в оболочке источника. Цель достигается за счет того, что в устройстве, содержащем радиоизотопный источник быстрых нейтронов, детектор захватных гамма-квантов азота, спектрометрический тракт, регистрирующий прибор и систему биологической защиты, источник быстрых нейтронов .окружен до-. полнительным экраном из материала. сво-. бодно пропускающего быстрые нейтроны и поглощающего тепловые нейтроны. На чертеже приведена схема устройст- . ва, Устройство состоит из измерительной камеры l, где в специальном держателе 2 установлены источник 3 нейтронов калифорний-252 в защитном экране 4 из карбида бора и висмутовый фильтр 5, детектора 6 эахватнмх гамма-квантов (Mal(TI) с ФЭУ) и защиты 7 из борированного полиэтилена, Детектор 6 и бориый счетчик 8 соединены с устройствами 9-12 регистрации излучений, саязанными с персональной ЗВМ 13. Для ейектрометром на основе детектора 6. В качестве замедлителя быстрых нейтронов одновременно с регистрацией числа захватных гамма-квантов азота регистрируют поток тепловых нейтронов в анализируемом дукта измерительной камере 1. Содержание белка расс.итывают по формуле; . 1755142 Составитель Ю.Гринев Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор М.Товтин, Заказ 2887 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Ig — число зарегистрированных гаммаквантов, возникших в результате захвата в продукте нейтронов ядрами водорода; F — число тепловых нейтронов, зарегистрированное в анализируемом продукте; F< — число тепловых нейтронов, зарегистрированное в свободной от продукта измерительной камере; 1ф — гамма-фон в энергетической зоне 10,8 МэВ; А — коэффициент пропорциональности, определяемый по тарировочной кривой; К вЂ” стандартный коэффициент перехода от содержания в продукте общего азота к содержанию в нем белка. При измерениях защитный экран 4 из карбида бора не препятствует прохождению в измеряемый продукт быстрых нейт«>онов источника 3 и, в то же время, снижает суммарный поток обратно рассеянных тепловых и резонансных нейтронов, попадаю6 щих на оболочку источника 3 в 20 — 30 раз, что приводит к снижению гамма-фона в зоне азотного пика до пренебрежимо малых величин. Формула изобретения Устройство для определения содер>кания белка в зерне, зернопродуктах и комбикормах, содержащее радиоизотопный 10 источник быстрых нейтронов, детектор захватных гамма-квантов азота, спектрометрический тракт, регйстрирующий прибор и систему биологической защиты, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения 15 точности за счет снижения фоновой загруз ки от захватных гамма-кван гов, образующихся в оболочке источника, источник быстрых нейтронов окружен дополнительным экраном из материала, свободно про20 пускающего быстрые нейтроны и поглощающего тепловые нейтроны.
