Высокочастотный акустооптический модулятор рентгеновского излучения



Высокочастотный акустооптический модулятор рентгеновского излучения
Высокочастотный акустооптический модулятор рентгеновского излучения

 

G01N23/00 - Исследование или анализ материалов радиационными методами, не отнесенными к группе G01N 21/00 или G01N 22/00, например с помощью рентгеновского излучения, нейтронного излучения (G01N 3/00-G01N 17/00 имеют преимущество; измерение силы вообще G01L 1/00; измерение ядерного или рентгеновского излучения G01T; введение объектов или материалов в ядерные реакторы, извлечение их из ядерных реакторов или хранение их после обработки в ядерных реакторах G21C; конструкция или принцип действия рентгеновских аппаратов или схемы для них H05G)

Владельцы патента RU 2501000:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской академии наук (ИПТМ РАН) (RU)

Использование: для управления временной структурой пучка рентгеновского излучения. Сущность заключается в том, что высокочастотный акустооптический модулятор рентгеновского излучения состоит из пьезоэлектрической подложки со сформированным на ней преобразователем высокочастотного электрического сигнала в ультразвуковую волну, закрепленной на держателе, обеспечивающем крепление всего устройства, по месту использования, и снабженном контактными площадками для подключения источника высокочастотного электрического сигнала, при этом имеется второй преобразователь высокочастотного электрического сигнала в ультразвуковую волну, причем преобразователи сформированы так, что ультразвуковые волны могут быть запущены во встречных направлениях и расположены на расстоянии, обеспечивающем достижение максимальной амплитуды ультразвуковой волны в промежутке между преобразователями, а пьезоэлектрическая подложка выполнена из материала, обеспечивающего максимальную эффективность Брэгговской дифракции рентгеновского излучения и обладающего термостабильностью акустических свойств, обеспечивающей постоянное значение скорости распространения акустических волн в материале при повышении температуры кристалла, вызываемого поглощением рентгеновского излучения, а также радиационной стойкостью и имеет площадь не менее 1 см2. Технический результат: обеспечение возможности взаимодействия рентгеновского излучения с исследуемым объектом в определенные моменты времени. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области научного приборостроения и может использоваться для управления временной структурой пучка рентгеновского излучения, например для создания прибора, позволяющего проводить исследования быстропротекающих процессов с временным разрешением до 5 пикосекунд, что актуально в современных материаловедческих и биологических исследованиях; в качестве затворов на лабораторных источниках рентгеновского излучения; а также для реализации рентгеновского канала передачи информации.

Известен механический модулятор рентгеновского излучения, изготовленный на основе турбины турбомолекулярного насоса, которая вращается с очень высокой скоростью [Gembicky P., Fast X-ray Chopper for single bunch selection. //. J.Synchrotron Rad. - 2005. - V.12. - P.665-669]. На оси турбины находится диск, на краях которого прорезаны отверстия. Частота вращения турбины составляет ƒ=998,4 Гц, что соответствует угловой скорости вращения диска 1060 м/с.Размер отверстия составляет 150 мкм, что соответствует времени прохождения отверстия через пучок рентгеновского излучения 141 не, а временное расстояние между центрами соседних отверстий составляет 659 не. Данное устройство может быть использовано для процессов, с временным разрешением не менее 800 не.

Существенный недостаток данного высокоскоростного модулятора связан с необходимостью синхронизации вращения диска с собственной временной структурой синхротронного излучения, что является очень сложным процессом. Стоимость данного высокоскоростного селектора импульсов рентгеновского излучения сегодня превышает 1400000 евро. Данный высокоскоростной селектор не является мобильным устройством и не может подстраиваться под конкретные условия экспериментов и временные характеристики и частоты процессов. В настоящее время, данное устройство используется исключительно для визуализации периодических процессов с фиксированной частотой повторения. Также следует отметить быстрый механический износ вращающихся частей высокоскоростного селектора, так как скорость вращения составляет -40000 оборотов/мин. Соответственно ежегодно требуется замена механизма вращения.

Известен принятый за прототип высокочастотный акустооптический модулятор рентгеновского излучения [Roshchupkin D.V., Brunei М., Time modulation of an X-ray beam by surface acoustic waves. // Rev. Sci. Instrum. - 1993. - V.64. - P.379-382.], состоящий из пьезоэлектрической подложки длинной не менее 6 см с сформированным на ней преобразователем высокочастотного электрического сигнала в ультразвуковую волну, закрепленной на держателе, обеспечивающем крепление всего устройства, по месту использования а так же снабженном контактными площадками для подключения источника высокочастотного электрического сигнала. Причем пьезоэлектрическая подложка выполнена из материла, обладающего с одной стороны высокой эффективностью возбуждения ультразвука, а с другой обеспечивающего минимальное затухание ультразвука на всей длине взаимодействия акустической волны с пучком рентгеновского излучения на длине не менее 5 см. В результате распространения акустической волны, на поверхности кристалла возникает рельеф, который формирует синусоидальную дифракционную решетку с периодом, равным длине акустической волны. В случае зеркального отражения электромагнитной волны от такой решетки будет наблюдаться явление дифракции, в результате которого часть излучения перенаправляется в дифракционные сателлиты

Однако зеркальное отражение излучения рентгеновского диапазона длин волн может происходить при достаточно малых углах падения ~ 0,5°. Таким образом, даже при небольшой величине поперечного сечения пучка рентгеновского излучения область взаимодействия акустической волны и рентгеновского излучения будет достаточно большой. Это накладывает существенные ограничения на скорость модуляции, крутизну фронта сигнала. Кроме того, для эффективного использования рентгеновского модулятора подобной конструкции, его оптическую схему необходимо дополнить системой юстировки щелей на выходе из модулятора для того, чтобы конечному пользователю приходил сигнал только от одного дифракционного порядка.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания простого и недорогого мобильного устройства, подстраивающегося под конкретные условия экспериментов как временных характеристик, так и частоты процессов, которое может быть использовано для процессов, протекающих за экстремально короткие времена.

Поставленная задача решается предлагаемым высокочастотным акустооптическим модулятором рентгеновского излучения., состоящем из пьезоэлектрической подложки с сформированным на ней преобразователем высокочастотного электрического сигнала в ультразвуковую волну, закрепленной на держателе, обеспечивающем крепление всего устройства, по месту использования и снабженном контактными площадками для подключения источника высокочастотного электрического сигнала.

Новизна предлагаемого модулятора заключается в том, он имеет второй преобразователь высокочастотного электрического сигнала в ультразвуковую волну, при этом преобразователи сформированы так, что ультразвуковые волны могут быть запущены во встречных направлениях и расположены на расстоянии, обеспечивающем достижение максимальной амплитуды ультразвуковой волны в промежутке между преобразователями, а пьезоэлектрическая подложка выполнена из материла, обеспечивающего максимальную эффективность Брэгговской дифракции рентгеновского излучения и обладающего термостабильностью акустических свойств, обеспечивающей постоянное значение скорости распространения акустических волн в материале при повышении температуры, кристалла, вызываемого поглощением рентгеновского излучения, радиационной стойкостью, и имеет площадь не менее 1 см2.

Наиболее оптимально использовать в качестве таких материалов подложки кристаллы кварца, а так же кристаллы группы галлосиликата лантана, такие как галлосиликат лантана (лангасит), галлосиликат тантала-лантана (лангатат) и т.п.

Предлагаемая конструкция высокочастотного акустооптического модулятора рентгеновского излучения благодаря использованию Брэгговской дифракции позволяет существенно увеличить угол падения рентгеновского излучения и, тем самым, на порядок уменьшить область взаимодействия пучка рентгеновского излучения и с ультразвуковой волной, что приводит к реализации нового неизвестного ранее принципа работы акустооптического модулятора, позволяющего получить не только эффект синхронизации времени прилета единичного импульса рентгеновского излучения с началом исследуемого процесса и его окончанием. Таким образом, взаимодействие рентгеновского излучения с исследуемым объектом или явлением будет происходить только в определенные моменты времени, задаваемые экспериментатором благодаря использованию высокочастотного акустооптического модулятора рентгеновского излучения. Кроме того, использование высокочастотного акустооптического модулятора рентгеновского излучения позволит получать практически любую временную форму импульса рентгеновского излучения, так как интенсивность дифрагированного пучка зависит от амплитуды акустической волны, что важно при проведении исследований процессов, инициируемых рентгеновским излучением.

Принцип работы предлагаемого высокочастотного акустооптического модулятора рентгеновского излучения заключается в следующем. Распространение акустической волны в кристалле вызывает периодическую деформацию кристаллической решетки, формируя в кристалле дополнительные узлы в обратном пространстве. В результате на кривой качания кристалла, промодулированного ультразвуком, появляются дополнительные пики (дифракционные сателлиты), причем угловое расстояние между пиками зависит только от длины волны ультразвука (обратно пропорционально) и межплоскостного расстояния кристалла (прямо пропорционально). Таким образом, в случае, когда угловое расстояние между нулевым и отличным от нулевого дифракционными сателлитами больше, чем ширина кривой качания кристалла не подвергнутого воздействию ультразвуковой волны, отвернув кристалл в угловое положение, соответствующее дифракционному сателлиту, отличному от нулевого, при включении ультразвука рентгеновское излучение будет отражаться от кристалла, а при отсутствии ультразвука - не будет. Частота модуляции зависит расстояния, которое необходимо пройти акустической волне от начала до конца участка, освещенного рентгеновским пучком на поверхности кристалла. Чем меньше область засветки, тем большей частоты модуляции можно достичь.

Материалы, обладающие высокой термостабильностью акустических свойств известны и широко используются в различных акустоэлектронных устройствах. В первую очередь к ним можно отнести малочувствительные пьезоэлектрические датчики, а так же высокотемпературные датчики на поверхностных акустических волнах. В то же время, данные материалы никогда не применялись для пространственного или временного манипулирования пучками рентгеновского излучения по причине относительно невысокого совершенства их кристаллической структуры.

В результате проведенных исследований, нами было обнаружено что материалы, которые помимо высокой термостабильности акустических свойств обладают так же и высоким совершенством кристаллической структуры, такие как известные в настоящее время кристаллы кварца, а так же кристаллы группы лантан-галлиевого силиката, например лангасит, лангатат и т.п., позволяют создать акустооптический модулятор рентгеновского излучения превосходящий существующие аналоги как по техническим характеристикам (амплитуда и частота модуляции; быстрота срабатывания), так и по стоимости изготовления (меньшая площадь подложки быстрота срабатывания в первом случае, отсутствие необходимости изготовления массивных деталей с высокой точностью в втором случае).

На фиг.1 приведено схематичное изображение рабочего элемента акустооптического модулятора рентгеновского излучения

На фиг.2 приведена оптическая схема акустооптического модулятора рентгеновского излучения

Акустооптический модулятор рентгеновского излучения состоит из (фиг.1) пьезоэлектрической подложки - 1 с сформированным на ней преобразователями высокочастотного электрического сигнала в ультразвуковую волну - 2, закрепленной на держателе - 3, обеспечивающем крепление всего устройства, по месту использования и снабженном контактными площадками - 4 для подключения источника высокочастотного электрического сигнала. Крепление модулятора по месту использования осуществляется при помощи отверстий - 5, передача высокочастотного электрического сигнала на встречно-штыревые преобразователи электрического сигнала осуществляется посредством проводов - 6.

Оптическая схема подключения акустооптического модулятора рентгеновского излучения (фиг.2) содержит последовательно расположенные: источник рентгеновского излучения - 7, входную щель - 8, блок монохроматоров - 9, выходную щель блока монохроматоров - 10, рабочий элемент рентгеновского акустооптического модулятора - 11 и коллимирующую щель - 12.

Модулятор работает следующим образом: Рентгеновское излучение, сколлимированное щелями 8, 10 и монохроматизированное блоком монохроматоров 9 падает под углом □Б+□□ (□Б - угол Брэгга, □□ угловая отстройка, определяемая выражением □□=d/□ где d - межплоскостное расстояние используемой пьезоэлектрической подложки, □ - длина волны ультразвука, распространяющегося по поверхности пьезоэлектрической подложки) на участок рабочего элемента рентгеновского акустооптического модулятора 11, расположенный между двумя встречно-штыревыми преобразователями электрического сигнала. В случае, если на них не подается электрический сигнал, через щель 12 не проходит никакого излучения. При подаче на встречно-штыревые преобразователи высокочастотного электрического сигнала такого, что на поверхности пьезоэлектрической подложки возбуждается акустическая волна с длиной волны □, через щель 6 будет проходить дифрагированное рентгеновское излучение. Временная характеристика включения, выключения и амплитуды высокочастотного электрического сигнала будет определять временную характеристику излучения, проходящего через щель 11.

Высокочастотный электрический сигнал подается на контактные площадки 4. По проводам 6 он подводится к встречно-штыревым преобразователям 2, расположенным на расстоянии, обеспечивающем возбуждение в промежутке между ними акустической волны с максимальной амплитудой. В результате в промежутке между встречно-штыревыми преобразователями будет возбуждаться акустическая волна в соответствии с временной характеристикой включения, выключения и амплитуды высокочастотного электрического сигнала. Расстояние между встречно-штыревыми преобразователями максимальную определяет частоту повторения рентгеновских импульсов. Данное растояние зависит от материала, использующегося в качестве пьезоэлектрической подложки. Испытанный экспериментально образец акустооптического модулятора рентгеновского позволил достичь повторения рентгеновских импульсов с частотой 300 МГц.

Экспериментальный образец акустооптического модулятора рентгеновского излучения был изготовлен на основе пьезоэлектрической подложки, изготовленной из монокристалла галлосиликата тантала-кальция (Ca3TaGa3Si2O14) с высоким совершенством кристаллической структуры. Размеры монокристаллической подложки составляли 8×16×1 мм. Испытания экспериментального образца акустооптического модулятора рентгеновского излучения продемонстрировали, что

1. с использованием разработанного прибора на лабораторном источнике рентгеновского излучения были получены импульсы рентгеновского излучения с длительностью от 0,1 мкс;

2. скорость включения и выключения акустооптического модулятора на лабораторном источнике рентгеновского излучения составила 48 нс;

3. длительность импульсов рентгеновского излучения на источнике синхротронного излучения составила 10 пс;

4. скорость передачи бинарной информации в рентгеновском диапазоне длин волн составила 10 Мбит/с

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый модулятор:

- позволяет получать любые формы импульсов рентгеновского излучения с частотой повторения до 300 МГц и длительностью до 50 наносекунд;

- является адаптивным и легко синхронизирующимся с собственной временной структурой источника синхротронного излучения, что позволит проводить исследования с временным разрешением 5 пикосекунд.

- повышает безопасность и точность проводимых исследований при применении в качестве затворов на лабораторных источниках рентгеновского излучения, за счет принципиального сокращения временных интервалов включения- выключения источника рентгеновского излучения.

Большой потенциал применения данного прибора связан с возможностью реализации рентгеновского канала передачи информации.

1. Высокочастотный акустооптический модулятор рентгеновского излучения, состоящий из пьезоэлектрической подложки с сформированным на ней преобразователем высокочастотного электрического сигнала в ультразвуковую волну, закрепленной на держателе, обеспечивающем крепление всего устройства, по месту использования и снабженном контактными площадками для подключения источника высокочастотного электрического сигнала, отличающийся тем, что он имеет второй преобразователь высокочастотного электрического сигнала в ультразвуковую волну, при этом преобразователи сформированы так, что ультразвуковые волны могут быть запущены во встречных направлениях и расположены на расстоянии, обеспечивающем достижение максимальной амплитуды ультразвуковой волны в промежутке между преобразователями, а пьезоэлектрическая подложка выполнена из материла, обеспечивающего максимальную эффективность Брэгговской дифракции рентгеновского излучения и обладающего термостабильностью акустических свойств, обеспечивающей постоянное значение скорости распространения акустических волн в материале при повышении температуры кристалла, вызываемого поглощением рентгеновского излучения, а также радиационной стойкостью, и имеет площадь не менее 1 см2.

2. Высокочастотный акустооптический модулятор по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала подложки используют высокосовершенные монокристаллы кристаллы кварца, монокристаллы кристаллы группы галлосиликата лантана, такие как галлосиликат лантана (лангасит), галлосиликат тантала-лантана (лангатат) галлосиликат танталакальция и т.п.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиоизотопным методам бесконтактного измерения плотности вещества и предназначено для измерения плотности пустой породы в составе горной массы на ленточном конвейере.
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для компьютерной томографической ангиографии с компенсацией дыхательного движения. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к рентгеновским устройствам и способам получения рентгеновских изображений. .

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля элементного состава вещества и предназначен в основном для ревизии на предмет выявления новых полезных элементов добытых в процессе извлечения из недр и попавших в отвалы «пустой» породы.

Изобретение относится к области исследования материалов без их разрушения, а точнее к гамма-дефектоскопии. .

Изобретение относится к области исследования материалов посредством проникающего излучения. .

Изобретение относится к области исследования материалов промышленных изделий без их разрушения, а именно к радиографическому методу контроля, и может быть использовано для контроля качества широкой номенклатуры сварных соединений в качестве универсального средства гамма-дефектоскопии.

Изобретение относится к способам электронно-микрозондового химического U-Th-Pb-датирования минералов-концентраторов радиоактивных элементов урана и тория, таких как монацит, уранинит, торит, торианит и других, и может быть использовано для определения их возраста при решении геологических, минералогических, петрологических задач.

Использование: для нейтронной радиографии. Сущность: заключается в том, что информацию о структуре и вещественном составе просвечиваемого объекта получают путем обработки данных по ослаблению первичного пучка, по соотношению и количеству нейтронов, рассеянных вперед и назад, а также по спектру гамма-излучения, возникающего в объекте. Технический результат: расширение области применения радиографического контроля внутренней структуры и идентификации вещественного состава просвечиваемых объектов, уменьшение влияния рассеянного излучения и увеличение контраста изображения, упрощение процедуры идентификации. 1 ил.

Использование: для контроля процесса накопления осадка при разделении суспензий, полученных при растворении отработавшего ядерного топлива, в центрифугах. Сущность: заключается в том, что измеряют изменение интенсивности гамма-излучения от осадка, удельная активность которого отличается от удельной активности жидкой фазы разделяемой суспензии. Изменение интенсивности излучения является функцией объема осадка и фиксируется детектором. Приведена формула расчета объемной доли осадка в центрифуге в зависимости от мощностей экспозиционных дозы излучения от суспензии, от осадка и по удельной активности изотопа цезия-137 в ядерном топливе. Технический результат: обеспечение возможности контролировать накопление радиоактивного осадка в центрифуге при разделении суспензий, получаемых при растворения отработавшего ядерного топлива. 1 ил.

Изобретение относится к неразрушающим способам контроля и может быть использовано для оценки технического состояния деталей авиационной техники. Способ включает снятие с детали рентгенограммы, по которой определяют остаточные напряжения сжатия, определение управляющего критерия и сравнение его с предельным значением. При этом для оценки многоцикловой усталости в качестве управляющего критерия используют параметр напряженного состояния для концентратора напряжения, .который определяется как отношение остаточного напряжения сжатия в точке с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений концентратора напряжений к остаточному напряжению сжатия в точке с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия концентратора напряжений. Далее сравнивают значение параметра напряженного состояния с предельным значением для данного вида концентратора напряжений, полученное экспериментальным путем. При этом деталь возвращают в эксплуатацию, если значение параметра напряженного состояния больше предельного значения в концентраторе напряжений, или деталь подвергают детальному исследованию в зоне пониженного значения параметра напряженного состояния, когда параметр напряженного состояния меньше или равен предельному значению и деталь в концентраторе напряжений находится в предельном состоянии на стадии образования дефекта. Также на поверхности вблизи концентратора напряжений, расположенной в плоскости вдоль направления распространения предполагаемого дефекта вглубь металла, параметр напряженного состояния определяется как отношение остаточного напряжения сжатия в точке с большей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия на поверхности вблизи концентратора напряжений, к остаточному напряжению сжатия в точке с меньшей интенсивностью изменения остаточных напряжений сжатия на поверхности вблизи концентратора напряжений. Затем сравнивают полученное значение с предельным значением параметра напряженного состояния, полученное экспериментальным путем. При этом деталь возвращают в эксплуатацию, если значение параметра напряженного состояния на поверхности вблизи концентратора напряжений меньше предельного значения, или же подвергают детальному исследованию, если значение параметра напряженного состояния больше или равно предельному значению, то есть деталь находится в предельном состоянии на поверхности вблизи концентратора напряжений. Технический результат заключается в возможности оценки технического состояния деталей в концентраторах напряжений или на поверхностях, близких к концентраторам напряжений. 5 ил.

Использование: для досмотра людей с использованием рентгеновского излучения. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют двустороннее сканирование досматриваемого человека тонкими пучками рентгеновского излучения из двух, размещенных по разные стороны досматриваемого человека, источников рентгеновского излучения путем вертикальной развертки за счет их линейного вертикального перемещения посредством снабженных электроприводом кареток и горизонтальной развертки посредством коллиматоров и регистрацию обратно рассеянного рентгеновского излучения посредством установленного на каждой из кареток приемного детектора для формирования растровых изображений досматриваемого человека за один цикл сканирования, при этом линейное вертикальное перемещение обоих источников рентгеновского излучения осуществляют одновременно и асинхронно с задержкой начала сканирования одного относительно другого, а рассеянное рентгеновское излучение, прошедшее от противоположного источника рентгеновского излучения, поглощают посредством защитных экранов на каждом из приемных детекторов. Технический результат: повышение пропускной способности при досмотре людей. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Термогравиметрическая установка предназначена для определения кислородной нестехиометрии в твердых оксидных материалах по изменению их массы в зависимости от температуры и парциального давления кислорода газовой атмосферы. Термогравиметрическая установка содержит измерительную систему, включающую помещенную в высокотемпературную печь реакционную камеру, датчик парциального давления кислорода, термопару, высокочувствительные весы с держателем тигля для образца, систему создания и поддержания газовой атмосферы с заданным парциальным давлением кислорода. Причем система создания и поддержания газовой атмосферы с заданным парциальным давлением кислорода включает электрохимический кислородный насос, помещенный в высокотемпературную печь, герметично и замкнуто соединенный с реакционной трубкой измерительной системы посредством газопроводов с циркуляционным насосом. При этом датчик парциального давления кислорода, электрохимический насос и печь электрохимического насоса подключены к автоматически регулирующему их функции контроллеру. Техническим результатом является повышение надежности получаемых результатов в термогравиметрической установке, упрощение конструкции, снижение затрат на ее производство и обеспечение компактности ее размещения в лаборатории. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для определения содержания индия в касситерите. Сущность изобретения заключается в том, что для определения содержания примеси индия в касситерите используют метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой с лазерной абляцией (LA-ICP-MS), при этом анализируют мономинеральные зерна касситерита, не содержащие микровключений других In-содержащих минералов, и устанавливают концентрацию индия по менее распространенному изотопу 113In. Способ включает измерение интенсивности сигналов от аналитических линий 113In, 113Cd, 110Cd и 111Cd с последующей математической обработкой, устраняющей влияние помех от аналитических линий кадмия и расчет концентрации индия в касситерите по внешнему стандарту с учетом внутреннего стандарта, в качестве которого используют концентрации железа и/или титана, определенные рентгеноспектральным микроанализом. Технический результат: позволяет точно оценить содержание индия в касситерите и избежать ошибок определения за счет наложения аналитических линий или наличия микровключений в минерале.

Использование: для определения фазового состава бейнитных сталей. Сущность изобретения заключается в том, что получают рентгенодифракционный спектр, проводят качественный фазовый анализ и количественно определяют содержание фаз методом Ритвельда с учетом фактора сходимости GOF, при этом в качестве пробы выбирают бейнитную сталь в виде металлографического шлифа, на дифрактограмме выделяют рефлексы, принадлежащие альфа-фазе и разделяют их на компоненты - пики феррита и бейнитного феррита, задают степень тетрагональности решетки бейнитного феррита, рассчитывают и корректируют количественный и качественный фазовый состав. Технический результат: обеспечение возможности определения качественного и количественного фазового состава бейнитных сталей с выявлением соотношения бейнита и феррита. 5 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для измерения электрического заряда движущихся частиц минералов и предназначено, в частности, для обнаружения алмазов в алмазосодержащих смесях минералов, для их последующего извлечения с помощью исполнительного механизма. Кроме того, заявляемое изобретение может быть использовано для измерения электрического заряда частиц минералов при исследовании процессов электрической сепарации различных руд. Технический эффект заключается в уменьшении числа паразитных срабатываний исполнительного механизма, в результате чего уменьшается доля сопутствующих минералов в концентрате. Это ведет к повышению кондиции концентрата без дополнительных затрат времени и электроэнергии. Датчик для бесконтактного измерения электрического заряда движущихся частиц минералов включает чувствительный электрод с внутренним каналом переменного поперечного сечения, высококачественный изолятор и заземленный электрод, верхняя часть которого выполнена в форме усеченной пирамиды с наклоном внутренней поверхности боковых граней пирамиды к вертикальной оси датчика, выбранной из интервала 30-55 градусов. 4 ил.

Использование: для анализа многофазной жидкости. Сущность изобретения заключается в том, что анализатор многофазной жидкости содержит импульсный источник быстрых нейтронов и источник электромагнитного излучения, гамма спектрометр, детектор гамма лучей и сцинтиллятор, расположенный диаметрально источнику электромагнитного излучения на противоположной стороне трубопровода, при этом импульсный источник быстрых нейтронов является одновременно и импульсным источником электромагнитного излучения, дополнительно содержащим мониторный детектор быстрых нейтронов и мониторный детектор электромагнитного излучения, гамма спектрометр дополнительно содержит коллиматор гамма лучей и расположен рядом с импульсным источником быстрых нейтронов и электромагнитного излучения, детектор гамма лучей расположен на одной стороне трубопровода с импульсным источником быстрых нейтронов и электромагнитного излучения на заданном расстоянии от импульсного источника быстрых нейтронов и электромагнитного излучения по направлению течения многофазной жидкости, детектор быстрых нейтронов, расположен диаметрально импульсному источнику быстрых нейтронов и электромагнитного излучения на противоположной стороне трубопровода, детектор тепловых и эпитепловых нейтронов расположены от импульсного источника быстрых нейтронов и электромагнитного излучения на расстоянии, равном длине замедления быстрых нейтронов в многофазной жидкости, а гамма спектрометр, мониторный детектор электромагнитного излучения и сцинтиллятор выполнены с возможностью измерения спектра импульсного электромагнитного излучения. Технический результат: повышение точности измерения фракционного состава и расхода многофазной жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к области химического анализа веществ и направлено на обеспечение возможности количественного высокочувствительного определения металлов и комплексных соединений металлов в природных и промышленных объектах, для решения задач биотехнологии и медицины, в фармакологии для определения концентрации металлсодержащих лекарственных препаратов, для экспресс-анализа содержания металлов при экологическом контроле. Указанный результат достигается способом определения металлов и комплексных соединений металлов в природных и промышленных объектах, включающим нанесение комплексного соединения определяемого элемента на эмиттер ионов, воздействие на эмиттер ионов импульсным лазерным излучением и детектирование полученных в результате такого воздействия ионов анализатором, при этом в качестве эмиттера ионов используют твердотельную подложку, длину волны лазерного излучения выбирают из условия его поглощения материалом твердотельной подложки и комплексным соединением определяемого элемента, а плотность энергии лазерного излучения выбирают равной или ниже порогового уровня разрушения поверхности твердотельной подложки. Технический результат - повышение чувствительности способа определения металлов и комплексных соединений металлов. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх