Способ рентгеноспектральной сепарации при покусковой подаче сепарируемого материала и устройство для его реализации



Способ рентгеноспектральной сепарации при покусковой подаче сепарируемого материала и устройство для его реализации
Способ рентгеноспектральной сепарации при покусковой подаче сепарируемого материала и устройство для его реализации
Способ рентгеноспектральной сепарации при покусковой подаче сепарируемого материала и устройство для его реализации
Способ рентгеноспектральной сепарации при покусковой подаче сепарируемого материала и устройство для его реализации
Способ рентгеноспектральной сепарации при покусковой подаче сепарируемого материала и устройство для его реализации

 


Владельцы патента RU 2536084:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) (RU)

Использование: для обогащения (сепарации) минерального и вторичного металлургического сырья. Сущность изобретения заключается в том, что сравнивают интенсивности рассеянного рентгеновского излучения от сепарируемого образца и расположенного за ним экрана, при этом сравнивают отношения интенсивностей двух участков рентгеновского спектра рассеянного излучения от сепарируемого материала и расположенного за ним экрана с эффективным атомным номером, промежуточным между эффективными атомными номерами отбираемого и пропускаемого сепарируемого материала. Технический результат: повышение качества сепарации. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Группа изобретений относится к области аналитической химии и технической физики, а также к различным областям науки и техники, где применяется сепарация (разделение и обогащение) материалов (объектов), состоящих из различных элементов (например, полезный компонент и вмещающая порода), и может быть использована в различных отраслях промышленности, в том числе на горно-обогатительных и металлургических предприятиях, для обогащения (сепарации) минерального и вторичного металлургического сырья.

Предлагаемые способ и устройство, основанные на измерении интенсивностей рассеянного рентгеновского излучения в двух диапазонах рентгеновского спектра и оценке эффективного атомного номера материала по отношению этих интенсивностей. Предлагаемая группа изобретений может быть использована в различных отраслях промышленности, в том числе на горно-обогатительных и металлургических предприятиях для обогащения (сепарации) руд черных металлов, углей, других полезных ископаемых и вторичного металлургического сырья.

Известно, что с увеличением эффективного атомного номера материала (Zэфф) интенсивность рассеянного излучения, пропорциональная отношению массового коэффициента рассеяния к массовому коэффициенту ослабления, уменьшается, что и используется, например, в известных устройствах для обогащения углей, алмазов и некоторых руд. Однако интенсивность рассеянного излучения при покусковой сепарации свободно падающих с транспортера кусков зависит также и от расстояния от датчика, состоящего из источника излучения и детектора, до контролируемого объекта. Это расстояние меняется в довольно широких пределах, что приводит к погрешностям в оценке Zэфф как из-за изменения геометрических условий, так и из-за поглощения излучения в воздухе.

Для уменьшения влияния расстояния от датчика до объекта на результаты сепарации при определении Zэфф, используется, например, облучение объекта двумя источниками возбуждающего излучения [1-4] или детекторные системы, позволяющие раздельно определять интенсивности когерентно и некогерентно рассеянного излучения с последующим расчетом их отношения, независящего от расстояния [5, 6].

К недостаткам указанных аналогов относится усложнение конструкции сепараторов и, в ряде случаев, разработки специальных рентгеновских трубок и детекторов, не выпускаемых промышленностью.

Прототипом предлагаемого изобретения является рентгеновский сепаратор, описанный в заявке на изобретение РФ [7].

Способ, описанный в прототипе, основан на сравнении интенсивности излучения, рассеянного сепарируемым материалом, с интенсивностью излучения, рассеянного экраном, расположенным с необлучаемой стороны контролируемого материала, с эффективным атомным номером, промежуточным между эффективными атомными номерами отбираемого и пропускаемого материала.

Устройство, описанное в прототипе, содержит бункер, транспортирующий механизм, предназначенный для поштучного перемещения материала через зону анализа, источник коллимированного рентгеновского излучения, рассеивающий экран, расположенный с необлучаемой стороны контролируемого материала, детектор рентгеновского излучения, расположенный с облучаемой стороны контролируемого материала, схема регистрации с амплитудным дискриминатором, исполнительный механизм отсечки полезного минерала.

Основным недостатком прототипа является влияние расстояния от источника излучения и детектора до кусков сепарируемого материала на интенсивность регистрируемого от него рассеянного излучения. Это приводит к существенному ухудшению качества сепарации в связи с разбросом траекторий кусков материала при обычно принятой сепарации материалов в свободном падении.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении качества сепарации за счет устранения зависимости полезного сигнала от разброса траекторий кусков сепарируемого материала.

Указанный технический результат достигается тем, что при сепарации в качестве аналитического сигнала (критерия отбора) используется отношение интенсивностей двух участков рентгеновского спектра рассеиваемого объектом излучения, для чего в сепараторе, включающем систему покусковой подачи сепарируемого материала, рентгеновскую трубку, детектор, расположенный с облучаемой стороны сепарируемого материала, перед которым помещен фильтр, поглощающий низкоэнергетический диапазон рентгеновского спектра, коллиматор, экран, расположенный с необлучаемой стороны сепарируемого материала, изготовленный из материала с эффективным атомным номером, промежуточным между эффективными атомными номерами отбираемого и пропускаемого сепарируемого материала, систему регистрации и исполнительный механизм отбора, с целью повышении качества сепарации в состав схемы регистрации введены два дискриминатора с различными порогами дискриминации.

Для обеспечения требуемого эффективного атомного номера материала экрана могут быть использованы металлы, сплавы, пластмассы (при необходимости, с подходящими наполнителями).

Выявленные отличительные признаки в предложенном решении, а также их взаимосвязь, не обнаружены из источников информации и известных авторам в научных публикациях на дату подачи заявки.

Сущность заявленного изобретения поясняется Фиг.1-3.

На Фиг.1 приведена принципиальная схема устройства для реализации заявленного способа.

На Фиг.2 изображены выходные сигналы устройства-датчика рентгеновского сепаратора при прохождении отбираемого и пропускаемого кусков.

На Фиг.3 приведены зависимости погрешности.

Устройство для реализации заявленного способа, схема которого приведена на Фиг.1, включает питатель 1, рентгеновскую трубку 2, детектор 3, фильтр детектора 4, коллиматор 5, экран 6, систему регистрации 7, два дискриминатора 8, 9, систему обработки информации 10 и исполнительный механизм отбора 11. В зависимости от объекта и целей сепарации в качестве материала экрана могут быть использованы как чистые металлы, так и пластмассы, включая пластмассы с требуемым содержанием подходящего наполнителя.

Работа устройства для реализации заявленного изобретения осуществляется следующим образом.

Покусковая подача сепарируемого материала осуществляется питателем 1. Свободно падающие куски сепарируемого материала облучаются излучением рентгеновской трубки 2 (в данном случае приведена трубка прострельного типа). Рассеянное сепарируемым материалом и экраном 6 излучение регистрируется детектором 3, в данном случае - сцинтилляционным счетчиком 3. Перед детектором установлен фильтр 4, поглощающий низкоэнергетическую часть спектра, содержащую флуоресцентное излучение таких элементов, как железо, титан и кальций, обычно присутствующих в горных породах. Импульсы с амплитудой, пропорциональной энергии регистрируемых фотонов, поступают в систему регистрации 7, включающую два дискриминатора 8 и 9 с порогами дискриминации с энергиями E1 и E2, где E1<E2. Выходы дискриминаторов соединены с системой обработки информации 10, осуществляющей расчет критерия отбора G по формуле

где I1 - скорость счета на выходе дискриминатора с порогом E1 и I2 - скорость счета на выходе дискриминатора с порогом E2.

Критерий отбора G содержит отношение скоростей счета двух спектральных диапазонов и при достаточно высоком анодном напряжении, когда можно пренебречь поглощением излучения в воздухе, практически не зависит от расстояния до объекта.

В качестве примера ниже приведены параметры, полученные с использованием заявленного изобретения и прототипа при обогащении угля с облучаемой поверхностью 10 см2.

Параметры устройств (сепараторов):

Рентгеновская трубка БХ-7 с Ag анодом при 45 кВ и 10 Вт.

Расстояние от рентгеновской трубки до экрана - 25 см.

Расстояние от детектора до экрана - 15 см.

Отбираемый компонент - уголь (зольность ≤10%) Zэфф ≤7.15.

Горная порода - Zэфф = 12.

Экран - фторопласт-4, Zэфф = 8.44.

Скорость счета рассеянного излучения для прототипа (порог дискриминации 20 кэВ):

от экрана - 115490 с-1

от угля при расстоянии до куска 25 см - 418910 с-1

от угля при уменьшении расстоянии до куска на 1 см - 522270 с-1

от породы при расстоянии до куска на 25 см - 86670 с-1

от породы при уменьшении расстоянии до куска на 1 см - 108060 с-1.

Изменение скорости счета при уменьшении расстояния до угля на 1 см +24.7%. Статистическая погрешность при типичном времени экспозиции 10 мс 1.5%.

Критерия отбора G по предлагаемому изобретению. Пороги дискриминации E1=20 кэВ, E2=30 кэВ

от экрана - 0.4766

от угля при расстоянии до куска 25 см - 0.4832

от угля при уменьшении расстоянии до куска на 1 см - 0.4833

от породы при расстоянии до куска 25 см - 0.4227

от породы при уменьшении расстоянии до куска на 1 см - 0.4228.

Изменение скорости счета при уменьшении расстояния до угля на 1 см <<0.1%. Статистическая погрешность менее 2.7%.

Как видно из приведенного примера, для прототипа погрешность, составляющая ~ 25%/см, обусловлена в основном расстоянием для контролируемого объекта, а для предлагаемого изобретения - статистической погрешностью счета импульсов; она составляет менее 3% при любом положении объекта.

На Фиг.3 приведены зависимости погрешности определения процента зольности от расстояния до объекта для прототипа (f(x), сплошная кривая) и предлагаемого изобретения (f(x1), пунктир) описанного выше сепаратора. Эти зависимости подтверждают эффективность заявленного изобретения.

Проведенные в режиме реального времени апробации подтверждают, что практически полностью исключается погрешность отбора, связанная с колебанием расстояния от датчика до кусков сепарируемого материала.

Источники используемой информации

1. Szegedi S., Tun K.M., Ibrahim S.M. Определение золы в углях методом отражения гамма-лучей. // J. Radioanal. Nucl. Chem., 1996, 213 (6), 403-409.

2. Magahaes S.D. et al. Определение материалов с высоким Z в среде с малым Z по рассеянию рентгеновского излучения. Определение золы в углях. // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res., 1995, 95 (1), 87-90.

3. Lin WZ, Kong L., Qu T., Cheng J.J. Оценка погрешности определения золы в углях в потоке по рассеянию гамма-излучения. // Appl. Rad. Isot., 2002, 57 (3), 353-358.

4. RU 2086964, МПК G01N 23/223. Способ автоматизированного рентгенорадиометрического опробования вещества.

5. RU 2432571, МПК G01N 23/22. Способ рентгеноспектрального определения эффективного атомного номера материала и устройство для определения эффективного атомного номера материала.

6. RU 2406277, МПК H05G 1/00, G01N 23/22. Рентгеноспектральный анализатор для идентификации и сепарации.

7. Заявка на выдачу патента РФ на изобретение с номером государственной регистрации 2011152790 от 26.12.11. Авторы: Петрова Л.Н., Калинин Б.Д. Плотников Р.И. Способ рентгеноспектральной сепарации материала и устройство для его реализации. Решение о выдаче от 17.04.13 (прототип).

1. Способ рентгеноспектральной сепарации, основанный на сравнении интенсивностей рассеянного рентгеновского излучения от сепарируемого образца и расположенного за ним экрана, отличающийся тем, что сравнивают отношения интенсивностей двух участков рентгеновского спектра рассеянного излучения от сепарируемого материала и расположенного за ним экрана с эффективным атомным номером, промежуточным между эффективными атомными номерами отбираемого и пропускаемого сепарируемого материала.

2. Сепаратор, реализующий предлагаемый способ по п.1, включающий питатель (систему покусковой подачи сепарируемого материала), рентгеновскую трубку, детектор, расположенный с облучаемой стороны образца, перед которым помещен фильтр, поглощающий низкоэнергетический диапазон рентгеновского спектра, коллиматор, экран, систему регистрации и исполнительный механизм отсечки полезного минерала, отличающийся тем, что между системой регистрации и исполнительным механизмом отбора введена схема обработки информации и два дискриминатора с различными порогами дискриминации с энергиями E1 и E2, где E1<E2, а система обработки информации осуществляет расчет критерия отбора G по формуле

где I1 - скорость счета на выходе дискриминатора с порогом E1 и I2 - скорость счета на выходе дискриминатора с порогом E2



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к области химии почв, а именно к методам определения редкоземельных элементов Pr, Nd и Sm в почвах, и описывает рентгенорадиометрический энергодисперсионный способ определения содержаний Pr, Nd и Sm в почвах, включающий определение элементов Ba, La, Ce с радиоизотопным источником 241Am с помощью следующих стадий: накапливание исходного спектра анализируемого образца в интервале энергий 31-41 кэВ; построение модельного спектра мешающих своим наложением Kβ-линий Ba, La и Ce с последующим определением истинных интенсивностей спектральных Kα-линий Pr, Nd, Sm, вычисление концентрации искомых элементов по обобщенному градуировочному графику зависимости концентраций лантанидов La, Ce, Pr, Nd, Sm от интенсивностей линий.

Использование: для определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют отбор образцов, изготовление шлифов с полированной поверхностью, определение размеров и химического состава включений путем получения спектров рентгеновского характеристического излучения, определение координат каждого включения по заданному уровню черного и белого на поверхности исследуемого шлифа путем сканирования пучком электронов, создаваемым в электронной пушке растрового электронного микроскопа, при этом для выявления неметаллических включений, в том числе вызывающих коррозию, дополнительно проводят погружение поверхности исследуемого шлифа в коррозионный раствор, повторное определение координат неметаллических включений и их химического состава на той же поверхности, что и до погружения, сравнение полученных результатов путем сопоставления спектров рентгеновского характеристического излучения в местах расположения неметаллических включений с одинаковыми координатами до и после проведения коррозионных испытаний, что позволяет выявить класс включений, который вызывает коррозию в испытательном растворе.

Использование: для обнаружения опасных скрытых веществ. Сущность изобретения заключается в том, что контейнер досмотрового модуля выполнен герметичным, снабжен устройством нагрева внутреннего объема, при этом канал передачи данных между досмотровым модулем и модулем управления обнаружителем опасных веществ выполнен беспроводным, модуль досмотра снабжен аккумулятором для питания нейтронного генератора, альфа и гамма-детекторов, регистрирующей электроники с использованием соответствующих блоков преобразования напряжения, регистрирующая электроника в корпусе досмотрового модуля снабжена защитой от прямого потока монохроматических нейтронов, испускаемых нейтронным генератором; досмотровый модуль снабжен световым индикатором, включенное состояние которого свидетельствует о наличии нейтронного излучения, создаваемого нейтронным генератором.

Использование: для рентгеноспектрального анализа негомогенных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что определяют интенсивность IA аналитической линии определяемого элемента А в анализируемом материале, рассчитывают интенсивности IA2I в образцах-смесях из анализируемого материала и образца сравнения с заданным содержанием CBji определяемого элемента А и сравнивают количественно интенсивности IA и IA2I, обеспечивая оценку содержания СA определяемого элемента в анализируемом материале, при этом оценку содержания определяемого элемента в анализируемом материале производят в порядке определения изначально интенсивности IA0 и содержания СA0 определяемого элемента в образце сравнения, а также значимых коэффициентов влияния «мешающих» элементов, содержащихся в анализируемом материале, на интенсивность определяемого элемента в материале, определения экспериментально интенсивностей аналитических линий «мешающих» элементов, содержащихся в анализируемом материале и образце сравнения, преобразования интенсивностей IA и IA0 определяемого элемента А в анализируемом материале и образце сравнения соответственно путем учета интенсивностей и значимых коэффициентов влияния «мешающих» элементов и количественного сравнения преобразованных интенсивностей IAj и IA2I в анализируемом материале и расчетных образцах-смесях соответственно.
Использование: для изготовления эталонов для рентгенофлуоресцентного анализа состава тонких пленок малокомпонентных твердых растворов и сплавов. Сущность изобретения заключается в том, что на подложку наносят однокомпонентные слои компонентов сплава или твердого раствора толщиной, обеспечивающей соотношение количества атомов компонентов, соответствующее их соотношению в эталонируемом сплаве или твердом растворе.

Использование: для определения элементного состава и толщины поверхностной пленки твердого тела. Сущность: заключается в том, что выполняют измерение энергетических спектров ионов, отраженных и выбитых из поверхности твердого тела, при этом измеряют энергетические спектры непосредственно в процессе внешнего воздействия на поверхность твердого тела или сразу после него путем поочередного облучения во времени поверхности твердого тела масс-сепарированными по отношению масс к заряду ионами водорода и ионами инертных газов путем подачи соответствующего ускоряющего напряжения на ионный источник, работающий на смеси инертных газов и водорода, при этом об элементном составе поверхностного слоя твердого тела судят по энергетическим спектрам отраженных ионов инертных газов, а о толщине пленки - по энергетическим спектрам отраженных ионов водорода.

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов радиационными методами с измерением вторичной эмиссии характерного ядерного гамма-излучения, возникающего под действием быстрых нейтронов, в частности, для обнаружения алмазов в породе - кимберлите.

Использование: для обнаружения присутствия химического элемента в объекте путем нейтронного облучения объекта. Сущность: заключается в том, что выполняют нейтронное облучение объекта, используя непрерывное испускание нейтронов из нейтронного генератора (G1) связанных частиц и испускание нейтронных импульсов, которые накладываются на указанное непрерывное испускание нейтронов, при этом нейтронные импульсы получают посредством импульсного генератора (G2) нейтронов, который генерирует нейтронные импульсы с длительностью импульса T2, при этом два последовательных нейтронных импульса разделены интервалом T4, при этом непрерывное и импульсное нейтронное облучение объекта вызывает захватное гамма-излучение и гамма-излучение неупругого взаимодействия.

Изобретение относится к способам неразрушающего анализа образцов пористых материалов, в частности, оно может быть использовано для количественного исследования ухудшения свойств нефте/газосодержащих пластов ("повреждения пласта") из-за проникновения в процессе бурения глинистых материалов, содержащихся в буровом растворе.

Использование: для определения золотоносности горных пород. Сущность: заключается в том, что осуществляют нейтронно-активационный анализ образца золотоносных сульфидов, формируют пробу в виде его зерна размером от 30-70 мкм, которую последовательно запаивают в полиэтиленовую пленку, упаковывают в фильтровальную бумагу и алюминиевую фольгу, подготовленную таким образом пробу подвергают облучению на реакторе в течение 15-17 час в потоке 1×1013 н/cм2×cек с последующим измерением в образце наведенной активности золота и его сателлитов на 7-12 день после облучения, параллельно с диапазоном измеряемой энергии 100-1800 кэВ и 50-160 кэВ по линии соответственно 1332 кэВ и 121.8 кэВ, после чего анализируют интенсивность ν - линии золота при 412 кэВ и путем сравнения с интенсивностью этой же линии в эталонных образцах рассчитывают количество золота в зернах.

Использование: для автоматизированных подводных исследований состава водной среды и донных осадков. Сущность изобретения заключается в том, что рентгенофлуоресцентный анализатор содержит размещенные в изолированном корпусе источник первичного рентгеновского излучения, коллиматор, выполненный с обеспечением формирования коллимированного пучка первичного рентгеновского излучения в виде ленточного плоского пучка, и детектор флуоресцентного излучения пробы жидкости, которые установлены с обеспечением положения их оптических осей в одной плоскости, в качестве устройства забора пробы выбран плунжер, который одним концом выведен в канал ввода/вывода жидкости с обеспечением герметичности наружного прочного корпуса, при этом на поверхности плунжера выполнен плоский участок с насечками в виде канавок с плоскими стенками, которые параллельны между собой, а плунжер установлен с обеспечением ориентации насечек параллельно плоскости расположения оптических осей источника рентгеновского излучения, коллиматора и детектора флуоресцентного излучения, причем взаимное расположение коллиматора и плунжера выполнено с обеспечением угла полного внешнего отражения коллимированного пучка первичного рентгеновского излучения от плоского участка плунжера с насечками, а размеры плоского участка плунжера с насечками соизмеримы с размерами сечения коллимированного пучка первичного рентгеновского излучения. Технический результат: обеспечение возможности улучшения эксплуатационных характеристик устройства при проведении подводного рентгенофлуоресцентного анализа в реальном времени без подготовки пробы и в условиях переменных динамических нагрузок. 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Использование: для определения профиля поперечного распределения примеси германия в жиле и оболочке кремниевых стекловолокон. Сущность изобретения заключается в том, что изготавливают из эпоксидной смолы таблетку-держатель с образцами анализируемых стекловолокон и проводят последующий анализ образцов на растровом электронном микроскопе, при этом образцы анализируемых стекловолокон размещают вертикально в держателе-таблетке из эпоксидной смолы, после чего держатель-таблетку облучают рентгеновским излучением и загружают одновременно с держателем-таблеткой, содержащей эталонные образцы стекловолокон, в рабочую камеру растрового электронного микроскопа с оптическим каналом регистрации, далее визуально по виду и размерам концентрических кольцевых, различающихся по интенсивности свечения люминесцирующих участков на торцевых поверхностях тестируемых и эталонных стекловолокон визуально определяют профиль поперечного распределения примеси германия по поперечному сечению стекловолокна. Технический результат: обеспечение возможности экспрессного, визуального, отвечающего метрологическим требованиям способа определения профиля поперечного распределения примеси германия в центральной жиле и в приграничных, прилегающих к центральной жиле областях оболочки стекловолокон, легированных германием. 2 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к способу исследования процесса дисперсного армирования и микроармирования бетонов для повышения их трещиностойкости. Для этого изучают взаимодействие стекловолокна с цементным камнем в течение заданного времени. Предварительно стекловолокно наклеивают на пластиковую пластинку, вкладывают ее в форму для приготовления цементных образцов и заливают цементным тестом. Пластиковую пластинку с приклеенным стекловолокном вкладывают таким образом, чтобы стекловолокно соприкасалось с цементным тестом. После отвердения цементные образцы извлекают из формы и отделяют волокно от пластинки. Затем волокно исследуют с помощью рентгеноспектрального анализа и электронной микроскопии. Способ позволяет определить элементный состав, структуру продуктов взаимодействия волокна с цементным камнем. Кроме того, оценивают стойкость стекловолокна по сравнению диаметра стекловолокна после испытания с диаметром исходного волокна. Изобретение позволяет сравнивать применение стекловолокон различного состава в качестве армирующих материалов. 7 ил.

Использование: для обнаружения опасных скрытых веществ. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для обнаружения опасных скрытых веществ выполнено в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения, и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения определенной области автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме. Технический результат: сокращение времени досмотра автомобилей, повышение надежности выявления опасных скрытых веществ, исключение использования ручной работы оператора при досмотре автомобиля, а также исключение участия водителя для перемещения автомобиля относительно источников монохроматических нейтронов, повышение радиационной безопасности при проведении досмотра и дополнительно обеспечение возможности использования установки в широких диапазонах рабочих температур и влажности. 4 н.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для исследования состояния поверхности материалов методами вторичной электронной эмиссии. Сущность изобретения заключается в том, что датчик вторичной электронной эмиссии включает электростатический селектор электронов по энергиям, регистратор электронов, установленный на выходе из селектора и содержащий последовательно расположенные сцинтиллятор в виде слоя люминофора с управляющей металлической сеткой и фотоэлектронный умножитель с входным светопроникающим окном, при этом слой люминофора нанесен на поверхность входного светопроникающего окна фотоэлектронного умножителя, а управляющая сетка размещена внутри этого слоя, при этом толщина сетки не превышает толщины слоя люминофора, а ее геометрическая прозрачность составляет 0,6…0,9. Технический результат: повышение чувствительности датчика, а также обеспечение возможности регистрировать разделение электронов по группам энергий. 3 ил.

Использование: для определения глинистых минералов с помощью рентгеноструктурного анализа. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют отбор проб минералов, возбуждение в них рентгенолюминесценции в оптическом диапазоне длин волн с последующим определением минерала, при этом для приготовленных проб снимают спектры рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм и определяют каолинит по наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 290-400 нм с максимальным излучением при λ=335-357 нм, определяют диккит по максимальному излучению при λ=350-370 нм, определяют монтмориллонит по наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 320-380 нм, с максимальным излучением при λ=320-350 нм, определяют пекораит по наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 270-400 нм с максимальным излучением при λ=280-330 нм, определяют накрит по наличию широкой полосы рентгенолюминесценции при λ=270-500 нм с максимальным излучением при λ=340-350 нм. Технический результат: повышение экспрессности и надежности при определении глинистых минералов. 1 табл., 6 ил.

Изобретение относится к области геологии, разработки и использования месторождений полезных ископаемых и может быть использовано на различных этапах поисковых и геолого-разведочных работ для выявления рубиновой минерализации. Способ обнаружения рубинсодержащих кальцифиров включает отбор монофракций кальцита из чередующихся зон кальцифиров с последующим определением присутствия рубиновой минерализации. В отобранных пробах кальцита возбуждают люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн и определяют зоны с присутствием рубиновой минерализации по резкому падению интенсивности излучения в диапазоне длин волн 600-640 нм. Изобретение обеспечивает снижение себестоимости, повышение экспрессности и надежности предварительной оценки рубиновой минерализации. 5 ил.

Использование: для рентгенофлуоресцентного анализа исследуемого материала. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для рентгенофлуоресцентного анализа исследуемого материала содержит источник первичного рентгеновского излучения, формирователь потока возбуждения, прободержатель с образцом исследуемого материала, размещенным внутри формирователя потока возбуждения параллельно направлению распространения этого потока, и детектор рентгенофлуоресцентного излучения, расположенный напротив прободержателя с образцом, формирователь потока возбуждения представляет собой плоский рентгеновский волновод-резонатор с зазором между рефлекторами наноразмерной величины, при этом формирователь имеет отверстие для введения в поток образца исследуемого материала так, чтобы его исследуемая поверхность лежала в плоскости рефлектора, расположенного напротив детектора рентгенофлуоресцентного излучения, и расположенный на выходе волновода-резонатора детектор регистрации излучения, выполненный с возможностью юстировки устройства относительно источника первичного излучения, при этом прободержатель выполнен с возможностью перемещения независимо от волновода-резонатора в направлении, перпендикулярном направлению распространения потока возбуждающего излучения, при этом детектор регистрации излучения выполнен с возможностью регистрации излучения, прошедшего через волновод-резонатор, и контроля ввода образца в поток возбуждающего излучения. Технический результат: контролируемое введение анализируемого образца в поток возбуждающего излучения. 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам определения тяжелых сернистых соединений и молекулярной серы в углеводородной жидкости, в частности в сжиженных углеводородных газах (СУГ), в том числе в широкой фракции летучих углеводородов (ШФЛУ), и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности и обеспечивает расширение диапазона использования способа определения серы методом энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии. Способ включает отбор пробы углеводородной жидкости (СУГ) в металлический пробоотборник, который предварительно частично заполняют поглотительной жидкостью, а отбор углеводородной жидкости осуществляют до заполнения оставшегося свободного объема пробоотборника при давлении, обеспечивающем нахождение отбираемой пробы в жидкой фазе. Обе жидкости в пробоотборнике перемешивают, а затем обеспечивают испарение СУГ, снижая давление в пробоотборнике до атмосферного и обеспечивая в нем температуру 20-25°C. Пробоотборник встряхивают, измеряют объем жидкости с поглощенными компонентами и отбирают пробу в измерительную кювету, которую обрабатывают в рентгенофлуоресцентном спектрометре, и определяют содержание общей серы в этой жидкости. В этой жидкости также определяют хроматографическим методом содержание органических соединений серы. Содержание молекулярной серы в жидкости с поглощенными компонентами, а также содержание молекулярной серы в СУГ определяют расчетным путем по формулам. Техническим результатом является расширение диапазона использования способа определения серы в углеводородных жидкостях с использованием метода энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии за счет обеспечения возможности определения молекулярной серы с использованием данного метода в углеводородных жидкостях, переходящих в газообразное или двухфазное состояние при снижении давления. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

Использование: для радиационных методов анализа материалов. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют облучение исследуемого объекта потоком нейтронов, измерение энергетического спектра индуцированного гамма-излучения, одновременную регистрацию, как минимум, двух гамма-квантов одного ядерного каскада, используют, как минимум, два гамма-детектора, сигналы с которых снимаются при условии совпадения по времени, и осуществляют автоматизированный анализ полученного спектра с помощью ЭВМ, при этом сканируемый объект облучают направленным пучком нейтронов с энергией 14.1 МэВ, испускаемых генератором на основе T(d,n)4He реакции со встроенным детектором альфа-частиц, фиксируют момент времени и направление испускания нейтрона, регистрируют гамма-кванты от неупругих ядерных реакций в процессе прохождения быстрых нейтронов через исследуемый объект, анализируют пары гамма-квантов, совпадающие по времени с сигналом альфа-детектора с учетом времени пролета нейтрона, по измеренным энергиям пар гамма-квантов строят двумерный корреляционный спектр и на основе значений в области характеристических пиков интересующих химических элементов определяют их концентрацию в сканируемом объекте. Технический результат: экспресс-определение концентраций целевых элементов (С, N, О - для выявления взрывчатых веществ; С и О - для определения нефтенасыщенности горных пород; Са, Al, Si - для контроля сырья на цементных заводах) в исследуемом объекте, улучшение пространственного разрешения, снижение минимально детектируемой массы интересующего вещества (особенно в сложном материальном окружении), снижение уровня ложных тревог (ошибочных сигналов об обнаружении опасного вещества), а также сокращение времени обработки зарегистрированного спектра. 4 ил.
Наверх