Способ определения глинистых минералов



Способ определения глинистых минералов
Способ определения глинистых минералов
Способ определения глинистых минералов
Способ определения глинистых минералов
Способ определения глинистых минералов
Способ определения глинистых минералов
Способ определения глинистых минералов

 


Владельцы патента RU 2554593:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) (RU)

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, требующих определения глинистых минералов, таких как каолинит, диккит, монтмориллонит, пекораит, накрит и др.

Глинистые минералы широко распространены в продуктах выветривания горных пород и рудных месторождений. Они слагают рыхлые или плотные агрегаты, содержащие обычно не один, а несколько глинистых минералов, и нередко минералы других классов соединений. Определение минерального состава таких полиминеральных тонкозернистых образований обычными методами с выделением монофракций каждого минерала весьма затруднительно. Однако это всегда необходимо как при решении генетических вопросов, так и сугубо практических. Глинистые минералы в зависимости от структуры, определяющей их видовую принадлежность, имеют достаточно различные технические характеристики, например, разную адсорбционную способность. В зависимости от этого их потребителями становятся разные отрасли. Для одних это производство керамики, для других - нефтяная промышленность и т.д. Некоторые глинистые минералы могут выступать даже в качестве рудных. Поэтому для оценки практической значимости глинистых образований необходим анализ их минерального состава. Кроме того, присутствие глинистых минералов в составе руд цветных металлов может заметно ухудшать их технологические свойства. Учитывая визуальное сходство глинистых минералов с минералами других классов, соединений с другими свойствами, минералогический анализ глинистых образований и в этом случае становится актуальным. Известен минералогический способ определения глинистых минералов с помощью рентгеноструктурного анализа, заключающийся в том, что для исследуемых проб снимают рентгенограммы, после расшифровки которых с использованием диагностических таблиц определяют минералы, входящие в состав данной пробы (Михеев В.И. Рентгенометрический определитель минералов/М. Гос. Научно-техническое изд-во литературы по геологии и охране недр.- 1957- С. 375-376). Недостатком способа является тот факт, что для определения глинистых минералов требуется специальная длительная пробоподготовка, заключающаяся в длительном отмучивании пробы, прокаливании и последующей съемке с глицерином.

Известен также термический способ определения глинистых минералов, заключающийся в изучении превращений, происходящих в условиях нагревания в минералах при различных физических и химических процессах по сопровождающим их тепловым эффектам. Физические процессы связаны с изменением структуры или агрегатного состояния вещества без изменения его химического состава. Химические процессы приводят к изменению химического состава вещества. К таковым относятся дегидратация, диссоциация, окисление, реакция обмена и др. Каждому превращению, протекающему в образце, соответствует свой термический эффект. Совокупность всех термических эффектов при соответствующих температурах является индивидуальной характеристикой данного минерала, которая отражает особенности всех происходящих в нем превращений. Недостатком данного метода является сложность учета всех факторов, влияющих на результат анализа, таких как скорость нагревания, величина навески, степень дисперсии и плотности набивки образца в тигле, чувствительность в цепи дифференциальной термопары, свойства эталона, атмосфера печного пространства и др. Без стандартизации вышеперечисленных факторов можно получить неправильное представление о степени совершенства структуры, кристалличности, изоморфных превращений в минералах (Топор Н.Д., Огородова Л.П., Мельчакова Л.В. Термический анализ минералов и неорганических соединений. - М.: Изд-во МГУ, 1987. - 190 с.). Известен люминесцентный анализ минералов, заключающийся в том, что в минералах возбуждают люминесценцию, получают спектры излучения в оптическом диапазоне длин волн и по спектральным характеристикам люминесценции производят диагностику минерала (Б.С.Горобец, А.А. Рогожин. Спектры люминесценции минералов. Москва. 2001. С.67, 95). Положительным в известном способе является то, что авторами дан наиболее полный справочник по люминесценции минералов. Недостаток заключается в полном отсутствии сведений о люминесцентной диагностике глинистых минералов.

Известен способ определения состава минералов и дальнейшего их сравнения по химическому составу с помощью электронно-зондового микроанализа, выполняемого на электронном микроскопе, который позволяет определять химический состав материала в отдельных точках. Недостатком известного метода является сложность пробоподготовки (изготовление специальных шашек из исследуемого материала, длительность такого изготовления), анализ только отдельных точек в исследуемом материале и получение информации лишь о химическом составе при отсутствии сведений о структуре минерала, что не позволяет однозначно определить его минеральный вид.

Известен рентгенофлюоресцентный анализ образцов (РФА), который позволяет проводить точный анализ химического состава материала образца. В рентгенофлюоресцентном анализе пробу подвергают действию первичного рентгеновского излучения трубки. Вещество бомбардируется пучком заряженных частиц - фотонов высокой энергии. При этом регистрируется вторичное рентгеновское излучение и по нему определяется состав образца. Недостатком данного метода является трудоемкая и длительная пробоподготовка (изготовление таблеток), большое количество исследуемого материала (порядка 100 мг) и также отсутствие сведений о структуре минерала.

Наиболее близким по техническому решению является способ разделения минералов меди и серебра из зон окисления сульфидных полиметаллических месторождений (патент RU 2444724, опубл. 10.03.2012, G01N23/223), заключающийся в том, что возбуждают люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн, снимают спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 400-800 нм и по спектральному составу излучения определяют минералы (прототип). Недостатком данного способа является тот факт, что для изучения глинистых минералов спектральный диапазон 400-800 нм оказывается менее информативным, чем коротковолновое излучение.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа определения глинистых минералов с помощью люминесцентного анализа с целью повышения экспрессности и надежности при определении глинистых минералов.

Поставленная задача решается тем, что, согласно прототипу, осуществляется пробоподготовка глинистого минерала и возбуждение в нем люминесценции в оптическом диапазоне длин волн, но в отличие от прототипа спектр люминесценции исследуемой пробы снимается в интервале длин волн 200-500 нм. Выбор спектрального диапазона 200-500 нм обусловлен тем, что именно в этом диапазоне происходит максимальное излучение за счет кислородных возбужденных состояний, в основном, на базе кремне- и алюмокислородных тетраэдров, характерных для большинства глинистых минералов.

Авторами изобретения экспериментально установлено, что спектральный состав излучения в зависимости от степени кристалличности и упорядоченности глинистого минерала, так же как и положение максимума в спектральном диапазоне 200-500 нм будут меняться. Следовательно, глинистые минералы будут иметь различные спектры люминесценции (Рисунок 1). Из рисунка 1 следует, что каолинит характеризуется широкими перекрывающими друг друга полосами излучения в интервале длин волн 290-400 нм с максимальным излучением при λ=335-357 нм. Из того же рисунка 1 следует, что диккит характеризуется максимальным высвечиванием в интервале длин волн 350-370 нм. Причем интенсивность излучения диккита значительно превосходит излучение каолинита, монтмориллонита и пекораита. Из того же рисунка 1 следует, что для накрита характерна широкая полоса рентгенолюминесценции в диапазоне 270-500 нм с максимальным излучением при λ=338-340 нм. Спектры люминесценции, представленные на рисунке 1, снимались при рентгеновском возбуждении (спектры рентгенолюминесценции) с помощью аппарата УРС-55, рентгеновской трубки БСВ-2 и монохроматора МДР-12. Достоверность определений минералов была подтверждена рентгеноструктурным анализом:

1. отбирают пробы глинистых минералов из исследуемых объектов;

2. делают протолочки;

3. готовят навески по 10-15 мг;

4. для каждой приготовленной пробы снимают спектр люминесценции в оптическом диапазоне длин волн 200-500 нм;

5. по положению максимума в спектральном диапазоне длин волн 200-500 нм определяют минерал.

Ниже приведены примеры конкретного осуществления изобретения.

Исследования проводились на образцах глинистых минералов из фондов минералогического музея Томского государственного университета. В качестве источника возбуждения люминесценции использовался аппарат УРС-55 и рентгеновская трубка БСВ-2. Получаемые при этом возбуждении спектры рентгенолюминесценции снимались с помощью монохроматора МДР-12. Интенсивность излучения дана в условных единицах. Причем 1 условная единица в данном случае примерно равна 10-3 нит. Приготовлено 6 проб глинистых минералов. Для всех проб снимались спектры рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм и проводился сравнительный анализ полученных спектров рентгенолюминесценции с последующим определением минерала с учетом графиков, представленных на рисунке 1.

Пример 1

Отобрали пробу глинистого минерала (проба №1). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №1 (10 мг). С помощью рентгеновского аппарата УРС-55 и рентгеновской трубки БСВ-2 возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн.

Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №1 аналогичен спектральному составу излучения каолинита на рисунке 1. По наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 290-400 нм с максимальным излучением при λ=335-357 нм, что видно из рисунка 2, определили минерал каолинит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа: 7,16(10)-3,57(8)-2,32(6) -1,66(8)-1,266(6)-1,24(6) -4,47(4), что соответствует рентгенограмме каолинита (таблица 1).

Пример 2

Отобрали пробу глинистого минерала (проба №2). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №2 (10 мг). Описанным выше способом возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн. Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №2 аналогичен спектральному составу излучения диккита на рисунке 1. Затем по максимальному излучению при λ=350-370 нм, что видно из рисунка 2, определили минерал диккит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа: 7,21(10)-3,61(7)-4,13(6) -2,37(6)-3,80(4), что соответствует рентгенограмме диккита (таблица 1).

Пример 3

Отобрали пробу глинистого минерала из отложений белой каолиновой глины на берегу р. Томь, г. Томск (проба №3). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №3 (10 мг). Описанным выше способом возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн. Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №3 аналогичен спектральному составу излучения каолинита на рисунке 1. По наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 290-400 нм с максимальным излучением при λ=335-357 нм, что видно из рисунка 3, определили минерал каолинит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа: 7,16(10)-3,57(8)-2,32(6) -1,66(8)-1,266(6)-1,24(6) -4,47(4), что соответствует рентгенограмме каолинита (таблица 1).

Пример 4

Отобрали пробу глинистого минерала (проба №4). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №4 (10 мг). Описанным выше способом возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн. Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №4 аналогичен спектральному составу излучения монтмориллонита на рисунке 1. По наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 320-380 нм, с максимальным излучением при λ=320-350 нм, что видно из рисунка 4, определили минерал монтмориллонит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа:14.8(10)-4.53(8)-3.06(7)-2.51(6), что соответствует рентгенограмме монтмориллонита (таблица 1).

Пример 5

Отобрали пробу глинистого минерала (проба №5). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №5 (10 мг). Описанным выше способом возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн. Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №5 аналогичен спектральному составу излучения пекораита на рисунке 1. По наличию полос люминесценции в диапазоне длин волн 270-400 нм с максимальным излучением при λ=280-330 нм, что видно из рисунка 5, определили минерал пекораит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа:7.28(10)-4.58(4)-3.63(8)-2.64(4)-2.48(4)-1.53(8), что соответствует рентгенограмме пекораита (таблица 1).

Пример 6

Отобрали пробу глинистого минерала (проба №6). Сделали протолочку. Приготовили навеску пробы №6 (10 мг). Описанным выше способом возбудили люминесценцию в оптическом диапазоне длин волн. Записали спектр рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-500 нм. Обнаружили, что спектральный состав излучения пробы №6 аналогичен спектральному составу излучения накрита на рисунке 1. По наличию широкой полосы рентгенолюминесценции при λ=270-500 нм с максимальным излучением при λ=338-340 нм, что видно из рисунка 6, определили минерал накрит. Достоверность определения подтверждена данными рентгеноструктурного анализа: 7.17(10)-4.42(8), 4.16(5)- 3.58(7)-2.42(6), что соответствует рентгенограмме накрита (таблица 1).

Таким образом, предложенный способ определения глинистых минералов с помощью рентгенолюминесцентного анализа позволяет быстро и надежно определять глинистые минералы.

Способ определения глинистых минералов, включающий отбор проб минералов, возбуждение в них рентгенолюминесценции в оптическом диапазоне длин волн с последующим определением минерала, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

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.

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 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.

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 исследования объектов посредством рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что рентгеновский анализатор выполнен из плоских элементов, содержащих слои сцинтиллятора, расположенные вдоль направления распространения излучения, непрозрачные в этом направлении и прозрачные в перпендикулярном направлении, и подложки в виде сотовой структуры, при этом слои сцинтиллятора выполнены в виде расположенных друг за другом сцинтилляционных пластин из полистирола протяженностью не менее 3 мм, CaF2 протяженностью не менее 2 мм, ZnO протяженностью не менее 2 мм, CsI протяженностью не менее 8 мм, BGO протяженностью не менее 15 мм.

Использование: для рентгеновского флуоресцентного анализа образца минерала. Сущность: заключается в том, что устройство (1) для рентгеновского флуоресцентного анализа образца минерала, содержит источник (2) рентгеновского излучения, предназначенный для создания пучка рентгеновских лучей для облучения образца минерала; по меньшей мере один детектор (4, 5) флуоресценции для измерения флуоресцентного излучения, испускаемого образцом минерала при облучении пучком рентгеновских лучей; блок обработки для обеспечения анализа образца минерала на основании измерений, выполненных посредством упомянутого по меньшей мере одного детектора (4, 5) флуоресценции, при этом упомянутое устройство (1) дополнительно содержит контейнер (3) для образца, выполненный с возможностью вмещать образец минерала в течение облучения, причем контейнер для образца выполнен с возможностью обеспечивать по меньшей мере два различных пути прохождения облучения через упомянутый образец минерала в течение облучения, и средство контроллера, чтобы регулировать напряжение рентгеновской трубки упомянутого источника (2) рентгеновского излучения в соответствии с длиной путей прохождения облучения.

Использование: для рентгенофлуоресцецтного анализа состава вещества. Сущность заключается в том, что энергодисперсионный поляризационный рентгеновский спектрометр содержит источник гамма- или рентгеновского излучения, вогнутую мишень, диафрагму с отверстием, держатель образца, детектор с коллиматором, направленным на образец, и регистрирующую аппаратуру, вход которой соединен с выходом детектора, при этом использован источник излучения с линейным фокусом, мишень вогнута по цилиндру, фокус источника расположен на образующей цилиндра, детектор и отверстие диафрагмы расположены, во-первых, на образующей цилиндра, диаметрально противоположной источнику, во-вторых, в диаметрально противоположных точках сферы, при этом сфера смещена в сторону детектора от мишени, а держатель образца выполнен с возможностью установки образца на этой сфере под вторичное излучение, прошедшее через отверстие диафрагмы, кроме того, введен коллиматор первичного пучка с плоскопараллельными каналами, перпендикулярными оси цилиндра.

Использование: для рентгенофлуоресцентного анализа состава вещества. Сущность: заключается в том, что поляризационный спектрометр содержит источник гамма - или рентгеновского излучения, вогнутую мишень, диафрагму с отверстием, держатель образца, детектор с коллиматором, направленным на образец, и регистрирующую аппаратуру, вход которой соединен с выходом детектора, при этом мишень вогнута по цилиндру, фокус источника расположен на образующей цилиндра, введены второй держатель образца, вторая диафрагма, второй детектор с коллиматором и регистрирующей аппаратурой, коллиматор с узкими щелями или каналами для формирования первичного пучка, перпендикулярного оси цилиндра, при этом детекторы и отверстия диафрагм расположены, во-первых, на образующей цилиндра, диаметрально противоположной источнику, во вторых, в диаметрально противоположных точках двух сфер одинаковых размеров, кроме того, сферы разнесены в обе стороны, а держатели образцов выполнены с возможностью установки образцов на этих сферах под вторичные пучки, прошедшие через отверстия диафрагм.

Использование: для рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) состава вещества. Сущность: заключается в том, что поляризационный рентгеновский спектрометр содержит источник гамма или рентгеновского излучения, вогнутую мишень-ноляризатор, диафрагму с отверстием, держатель образца, детектор с коллиматором, направленным на образец, и регистрирующую аппаратуру, вход которой соединен с выходом детектора, при этом мишень вогнута но цилиндру, фокус источника расположен на этом цилиндре, отверстие диафрагмы и детектор расположены, во первых, на образующей цилиндра, диаметрально противоположной источнику, во вторых, в диаметрально противоположных точках сферы, при этом сфера смещена в сторону детектора от источника и мишени, а держатель образца выполнен с возможностью установки образца на этой сфере под вторичное излучение, прошедшее через отверстие диафрагмы, кроме того, введен коллиматор с одной или двумя узкими щелями для формирования первичного пучка в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра.

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 определения минерального состава глиноподобных образований. Сущность изобретения заключается в том, что отбирают пробы минералов, возбуждают в них рентгенолюминесценцию в оптическом диапазоне длин волн с последующим определением минерала, при этом для приготовленных проб снимают спектры рентгенолюминесценции в диапазоне длин волн 200-400 нм и определяют минерал галлуазит по рентгенолюминесценции в спектральном диапазоне 290-400 нм с максимальным излучением при λ=290-315 нм; определяют минерал нонтронит по максимальному высвечиванию в полосе 330-340 нм; определяют минерал ломонтит по широкой полосе рентгенолюминесценции в спектральном диапазоне 280-400 нм с максимальным излучением при λ=342 нм; определяют минерал палыгорскит по максимальному высвечиванию в полосе с максимумом при λ=345 нм; определяют минерал осоризаваит по наличию двух широких низкоинтенсивных полос рентгенолюминесценции в спектральных диапазонах 270-310 и 310-360 нм с максимальным излучением при λ=289 нм и λ=340 нм; определяют минерал алунит по очень слабой рентгенолюминесценции в спектральном диапазоне 200-400 нм с максимальным излучением в полосе при λ=350 нм. Технический результат: повышение экспрессности и надежности диагностики минерального состава глиноподобных образований. 7 ил., 1 табл.

Использование: для определения источников сырья для керамических артефактов. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения источников сырья для археологических керамических артефактов включает рентгеновское облучение исследуемого материала, получение графиков термостимулированной люминесценции облученного материала. Предварительно отбирают пробы керамических изделий и пробы глинистого материала из предполагаемых источников сырья без выделения монофракций кварца, затем получают графики термостимулированной люминесценции в интервале температур 20-500°С для проб, облученных без предварительного прокаливания (ИТЛ1), и для проб, облученных после предварительного прокаливания исследуемого материала до температуры 500°С (ИТЛ2), и по сходству значений интенсивности термостимулированной люминесценции облученного материала в пробах керамических изделий и пробах глинистого материала в температурном интервале 100-200°С (ИТЛ1 и ИТЛ2) и по сходству отношений ИТЛ1/ИТЛ2 в пробах керамических изделий и пробах глинистого материала определяют источник сырья для исследуемых археологических артефактов. Технический результат: повышение экспрессности и надежности определения источников сырья для керамических артефактов. 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для регистрации направленного рентгеновского или гамма-излучения. Спектрозональный однокоординатный детектор рентгеновского и гамма-излучений содержит слой сцинтиллятора, непрозрачный вдоль направления распространения излучения и прозрачный в перпендикулярном направлении, при этом слой сцинтиллятора состоит из параллельных друг другу и оптически разделенных сборок пластин сцинтилляторов, непрозрачных вдоль направления распространения излучения и прозрачных в направлении, перпендикулярном поверхности сцинтиллятора, расположенных вплотную друг к другу в порядке возрастания среднего атомного номера сцинтилляторов в направлении распространения излучения, длина пластин сцинтилляторов l выбирается из условия: где µ(Еф-к) - коэффициент линейного ослабления излучения с энергией Еф-к, при которой сравниваются сечение фотопоглощения и сечение комптоновского рассеяния в материале пластины сцинтиллятора, поверхность сцинтиллятора находится в оптическом контакте с двухкоординатным позиционно чувствительным фотоприемным устройством. Технический результат - восстановление спектра рентгеновского и гамма-излучений при наличии в спектре падающего на него излучения рентгеновских или гамма-квантов с энергией вблизи К-края фотоэлектрического поглощения материала сцинтиллятора. 2 ил., 2 табл.

Использование: для определения содержания тяжелых металлов в техническом углероде. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют градуировку прибора рентгенофлуоресцентной спектрометрии для каждого элемента, регистрируют интенсивность аналитической линии элемента на соответствующей ему длине волны Iэ (имп/с), строят на основании полученных данных градуировочную характеристику, представляющую собой зависимость относительной интенсивности аналитической линии элемента Iотн от массовой доли определяемого элемента в эталонных образцах С (%), измеряют интенсивность аналитической линии элемента на соответствующей ему длине волны Iэ (имп/с), измеряют интенсивности фона в точках спектра, соответствующих началу и концу диапазона измерения элемента, вычисляют среднеарифметическое значение интенсивности фона в точках спектра соответствующих началу и концу диапазона измерения элемента Iфэ (имп/с), рассчитывают относительную интенсивность аналитической линии каждого элемента Iотн, находят по градуировочной характеристике массовую долю элемента в золе. Технический результат: обеспечение возможности определения содержания тяжелых металлов в техническом углероде с высокой точностью. 1 ил., 1 табл.

Использование: для рентгенофлуоресцентного определения примесей. Сущность изобретения заключается в том, что рентгенофлуоресцентное определение содержаний примесей конструкционных материалов включает измерение интенсивностей аналитических линий контролируемых примесей в группе образцов этого материала, дополнительно измеряют интенсивности аналитических линий примесей в стандартных образцах референтного материала, содержащего те же примеси, по результатам этих измерений строят градуировочные графики зависимости интенсивности аналитических линий элементов от содержания, при этом дополнительно проводят измерение обзорного спектра исследуемого конструкционного материала и определяют основной элемент исследуемого конструкционного материала наполнителя, дополнительно измеряют интенсивности аналитических линий элементов контролируемых примесей в образцах, состоящих из этого элемента, абсорбционные факторы и наклоны градуировочных графиков рассчитывают для образцов, состоящих из среднего значения содержания элемента в референтных градуировочных образцах и наполнителя исследуемого конструкционного материала, после чего получают истинные содержания примесей в исследуемом конструкционном материале умножением условных содержаний на отношение наклонов градуировочных графиков в референтном и исследуемом материалах по соответствующим математическим формулам. Технический результат: обеспечение возможности высокоточного рентгенофлуоресцентного определения примесей в разнообразных материалах. 1 ил., 1 табл.

Использование: для энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа на основе вторичных излучателей включает рентгеновскую трубку, вторичные излучатели, устройство подачи контролируемого материала, кювету или транспортер с образцом, устройство для регистрации рентгеновского излучения и индикатор, самописец и/или исполнительный механизм, при этом в состав устройства дополнительно введены коллиматор излучения рентгеновской трубки, четное число n чередующихся вторичных излучателей, электромотор, коллиматор излучения вторичных излучателей, коллиматор флуоресцентного излучения образца, в качестве устройства для регистрации рентгеновского излучения использован сцинтилляционный детектор, балластное сопротивление, разделительный конденсатор и узкополосный усилитель, настроенный на частоту смены излучателей. Технический результат: обеспечение высокого энергетического разрешения при замене полупроводниковых детекторов (ППД) с допустимой скоростью счета, не превышающей 5×104-1×105 имп/с. 2 ил.
Наверх