Способ градуировки партии рентгеновских спектрометров

Использование: для градуировки рентгеновских спектрометров. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют отбор из стандартных образцов состава конструкционных материалов образец с нижними значениями скоростей счета по всем определяемым элементам и второй образец с верхними значениями скоростей счета, из которых изготавливают комплекты контрольных образцов, измеряют на них скорости счета, после чего проводят построение градуировочной зависимости для определения содержаний контролируемых элементов в конструкционном материале с использованием выбранных двух контрольных образцов и полученную градуировочную зависимость принимают в качестве эталонной для последующих партий спектрометров, которые комплектуют по двум контрольным образцам из изготовленных комплектов, при этом для контрольного образца с нижними значениями скоростей счета измеряют скорость счета фона, а для контрольного образца с верхними значениями скоростей счета, который изготавливают из образца, содержащего один элемент без примесей, измеряют скорости счета аналитической линии этого элемента. Технический результат: обеспечение возможности высокоточной градуировки рентгеновских спектрометров. 6 табл.

 

Изобретение относится к области аналитической химии и технической физики, а также к различным областям науки, техники и технологии, где требуется информация о составе исследуемых объектов и в первую очередь в лабораториях, где требуется выполнять массовые анализы продуктов одинакового назначения и для этого используются несколько спектрометров для параллельного выполнения задачи.

Изобретение может быть использовано в аналитических и исследовательских лабораториях, где требуется постоянно выполнять полный выходной или входной контроль большой партии выпускаемой или поступающей продукции, а также в лабораториях промышленных предприятий, где требуется аналитический контроль, обеспечивающий непрерывный технологический цикл, и используются несколько рентгеновских спектрометров.

Также изобретение может быть использовано на приборостроительных фирмах, выпускающих партии (одновременно или в разные периоды) рентгеновских спектрометров, отградуированных для выполнения одинаковых аналитических задач.

Аналогом предлагаемого способа является способ использования твердых моделей при разработке методик рентгеноспектрального анализа пульпы в потоке [1]. Авторами предлагается проводить градуирование рентгеновского спектрометра для анализа пульп в потоке не по естественным пробам (в жидком виде), а по твердым моделям, содержащим медь, свинец, цинк и железо. В качестве среды, имитирующей жидкую фазу, была выбрана борная кислота. Было показано, что коэффициенты градуировочных уравнений, полученных по твердым моделям пульп и по естественным пробам (в жидком виде), практически совпадают и, как следствие, совпадают результаты рентгеноспектрального анализа пульп в потоке. Это позволило избежать существенные трудности при градуировании рентгеновского спектрометра по естественным пробам: требуются пробы большого веса для осуществления длительной прокачки через проточные кюветы; при длительном хранении жидких пульп твердая фаза цементируется, жидкая - частично испаряется, что ведет к невоспроизводимости результатов измерений. Недостатком этого способа является невозможность применения полученных градуировочных коэффициентов для других спектрометров, поскольку модели твердых проб позволяют учитывать взаимные влияния элементов и влияние рассеянного излучения, но не позволяют учитывать отличие аналитических характеристик спектрометров (значения фона, интегральной чувствительности и контрастности). Следует отметить, что градуировка спектрометра является наиболее сложным и долговременным процессом: так, например, градуировку рентгеновского спектрометра для анализа сталей необходимо проводить в течение 5 дней (не менее пяти серий в разные дни работы рентгеновского спектрометра) (ГОСТ 28033-89. Сталь. Метод рентгенофлуоресцентного анализа. Действующий ГОСТ прилагается).

Известен способ рентгенофлуоресцентного анализа, позволяющий учитывать отличие аналитических характеристик спектрометров, являющийся наиболее близким к заявленному изобретению и выбранный в качестве прототипа [2]. Сущность известного способа заключается в использовании двух контрольных образцов (далее: КО) для корректировки аппаратурного дрейфа и отличие аналитических характеристик спектрометров. Корректировка дрейфа обычно проводится с использованием одного КО; это оправдано, если интенсивности аналитических линий изменяются незначительно и подразумевается, что при постоянной фоновой составляющей (или ее отсутствии) с течением времени изменяется только светосила прибора. В действительности с течением времени обе эти составляющие изменяются, и, следовательно, для учета дрейфа необходимо контролировать оба этих параметра.

Такой контроль можно осуществить, используя корректировку дрейфа по двум КО, и охватить одной парой контрольных образцов разнообразные материалы с широким диапазоном определяемых элементов. Коррекцию интенсивности с использованием пары КО можно провести по формуле

где

J - измеренная в режимах градуировки или анализа скорость счета образца;

; - опорные интенсивности двух (пары) КО, измеренные до начала градуировки в момент времени t0;

; - опорные интенсивности двух (пары) КО, измеренные в момент времени t.

Программно в качестве КО с индексом р2 выбирается КО с большим значением J.

При корректировке дрейфа по одному КО приведенные формулы после подстановки Jpl=0; Jp2=Jp преобразуются к виду

где I - относительная интенсивность исследуемого образца;

J - абсолютная скорость счета исследуемого образца;

Jp - абсолютная скорость счета КО.

Для каждой измеряемой линии исследуемых образцов предусмотрена возможность корректировки интенсивностей по любой линии КО.

Для реализации этого способа были изготавлены комплекты из двух КО одинакового качества и градуировка, проведенная на одном эталонном спектрометре переносится на другие спектрометры с другими КО из изготовленного комплекта.

Пример эффективности предложенного в прототипе способа продемонстрирован экспериментальной проверкой, которая проводилась на портативных рентгеновских спектрометрах серии «СПЕКТРОСКАН МАКС». Проверка эффективности использования учета дрейфа по двум КО проводилась путем исследования возможности переноса градуировочных характеристик с одного спектрометра на другой. Подобная задача может возникать в аналитических лабораториях, где имеется несколько однотипных спектрометров для решения одинаковых аналитических задач и в приборостроительных фирмах, для которых необходимо выпускать партии спектрометров, отградуированных под одинаковые аналитические задачи.

Измерения проводили на трех спектрометрах «СПЕКТРОСКАН MAKC-G»: №431 (анод Ag), №1046 (анод Мо), №510 (анод Мо). Эти спектрометры были выпущены в разные годы, использовались рентгеновские трубки с разными анодами и значительно отличались по аналитическим характеристикам. В качестве КО для корректировки дрейфа использовались ГСО РГ24 (нижние значения скоростей счета по всем элементам), ГСО ЛРГ10 (верхние значения скоростей счета для ванадия, кобальта, ниобия [использовалась линия молибдена], молибдена, вольфрама) и ГСО ЛРГ12 (верхние значения скоростей счета для титана, хрома, марганца, железа, никеля, меди [использовалась линия никеля]). Из этих образцов (цилиндры ⌀ 45-50 мм, h 28-32 мм) изготавливают комплекты из двух КО (диски ⌀ 40 мм, h 5 мм). В таблице 1 приведены скорости счета аналитических линий для этих КО на спектрометре №431 и отношения скоростей счета аналитических линий к этим значениям на двух других спектрометрах; эти отношения, характеризующие изменения фона и чувствительности, изменяются от 0.31 до 8,09.

Градуировка выполнялась на спектрометре №431 по аттестованной методике выполнения измерений (МВИ) углеродистых сталей (Аттестат МВИ прилагается); полученные градуировочные коэффициенты и КО использовались для определения содержаний в ГСО РГ24-РГ31.

Каждый образец измерялся дважды; за результат бралось среднее значение из двух измерений. Было проведено несколько серий измерений. Из среднего значения измеренных содержаний для каждого прибора вычиталось аттестованное значение содержания элемента в ГСО, и эта величина сравнивалась с пределом возможных значений погрешности результатов анализа Δ по ГОСТу 28033-89. Воспроизводимость результатов измерений состава ГСО определялась как разность результатов анализа на разных спектрометрах; эта величина сравнивалась с допустимым расхождением результатов первичного и повторного анализов dв по ГОСТу 28033-89. Обработка результатов анализа углеродистых сталей на разных спектрометрах при использовании градуировки на эталонном спектрометре показала эффективность применения корректировки дрейфа (значительное изменение аналитических характеристик спектрометров) по двум КО и возможность использования градуировочных характеристик эталонного спектрометра для проведения анализа на других спектрометрах. Обработка результатов анализа для ГСО РГ30 приведена в таблице 2.

Как следует из таблицы 2, численные значения воспроизводимости результатов измерений состава и погрешности результатов анализа в несколько раз лучше требований, предъявляемых ГОСТом 28033-89.

Существенными недостатками прототипа является то, что способ выбора КО пригоден только для того конструкционного материала, из которого они изготовлены, и невозможно использовать изготовленные КО для получения градуировочной зависимости для анализа другого конструкционного материала.

Техническим результатом заявленного изобретения является сокращение времени градуировки партии рентгеновских спектрометров, возможность использовать изготовленные КО для получения градуировочных зависимостей для любого конструкционного материала и возможность применения этих зависимостей на другом спектрометре и, как следствие этого, повысить готовность аналитического оборудования и сократить время, необходимое для градуирования других спектрометров.

Заявленная группа изобретений направлена на достижение единого технического результата и свободна от указанных недостатков.

Ниже приведен пример зависимости погрешности, вносимой корректировкой по двум КО в погрешность скорости счета, возникающей при измерении другого конструкционного материала. Измерения выполняли на кристалл-дифракционном рентгеновском спектрометре «СПЕКТРОСКАН МАКС-GV» с рентгеновской трубкой БХВ-17 с Pd анодом при анодном напряжении 40 кВ и токе 0.05 мА при определении никеля в стандартных образцах (СО) углеродистых и легированных сталей серий РГ и ЛГ.

Были выполнены 2 серии измерений, в которых в качестве КО с минимальной скоростью счета использовалась борная кислота, скорость счета для которой составила 53 имп/с. В 1-й серии в качестве КО с максимальной скоростью счета использовался СО РГ 31а с концентрацией никеля 2.12% и скоростью счета 753 имп/с, во 2-й серии таким образцом служил чистый никель, скорость счета для которого в выбранном режиме работы спектрометра составила 105 имп/с.

Расчеты выполнялись по формулам, приведенным в работе [3]:

где

и

I0 - интенсивность измеряемого образца до корректировки;

It - интенсивность измеряемого образца после корректировки;

I1t и I2t - интенсивности КО с минимальной и максимальной скоростями счета;

σI0/σIt*100%=А - относительная погрешность корректировки, выраженная в процентах.

Полученные результаты приведены в таблице 3, где А1 - относительная погрешность корректировки при использовании в качестве КО с максимальной скоростью счета СО РГ 31а, А2 - относительная погрешность корректировки при использовании в качестве КО с максимальной скоростью счета образца чистого никеля.

Как следует из таблицы, использование в качестве КО чистого никеля обеспечивает практически полное отсутствие погрешности корректировки. Использование КО из СО углеродистых сталей (РГ31а) приводит к незначительному изменению погрешности в диапазоне пересчитываемых интенсивностей между I1t и I2t, однако за пределами этого диапазона погрешность пересчета существенно возрастает.

В связи с полученными результатами необходимо выбрать режимы измерений чистых элементов, выбранных в качестве КО с максимальными скоростями счета (КO2), чтобы не превышать допустимых скоростей счета, когда нарушается прямая пропорциональная зависимость интенсивности от тока рентгеновской трубки за счет просчетов электронного тракта. Для энергодисперсионного спектрометра с полупроводниковым детектором допустимая скорость ограничивается загрузкой электронного тракта (не более 50%), для кристалл-дифракционного спектрометра с отпаянным пропорциональным счетчиком допустимая скорость счета ограничена 105 имп/с; при таких ограничениях скоростей счета погрешность, обусловленная просчетами электронного тракта, программно устраняется.

В качестве примера в таблицах 4-6 приведены режимы измерений для энергодисперсионного и кристалл-дифракционного спектрометров.

В таблице 4 приведены режимы измерений для энергодисперсионного спектрометра для КО с максимальными скоростями счета (КO2). Выбраны 3 режима измерений; обозначены диапазоны определяемых элементов (Δ Е1) и диапазон энергий этих элементов (ΔЕ, кВ), напряжение (kV) и ток (mkA) рентгеновской трубки, скорость счета КО (I, имп/с) и использование фильтра первичного излучения и его толщина в мм (F(d,mm)).

В таблице 5 приведены режимы измерений для энергодисперсионного спектрометра для КО с минимальными скоростями счета (КO1). Обозначения основных столбцов таблицы такое же, как в таблице 4. Дополнительно приведены значения скоростей счета фона для разных элементов.

В таблице 6 приведены режимы измерений для кристалл-дифракционного спектрометра для КО с максимальными скоростями счета, не превышающими 105 имп/с. Для каждого кристалла-анализатора (Кр-ан.) предложены КО с максимальными скоростями счета (КO2), диапазоны длин волн (Δλ, Å), энергий (ΔЕ, кВ) и элементов (Δ Е1), определяемых на обозначенных кристаллах-анализаторах, и ток рентгеновской трубки (mА).

В качестве KO1 для кристалл-дифракционного спектрометра выбрана борная кислота.

В результате проведенных исследований показана возможность использования градуировочных зависимостей для различных конструкционных материалов, полученных на эталонном спектрометре с использованием способа корректировки дрейфа по двум КО (для измерения скорости счета фона и скорости счета чистого элемента), применять эти зависимости на других спектрометрах, комплектуемых такими же КО. Для приборостроительных предприятий, поставляющих потребителям рентгеновские спектрометры, появляется возможность комплектовать спектрометры соответствующими КО и набором градуировочных зависимостей, ранее полученных на эталонном спектрометре.

Как показывают приведенные данные, технико-экономическая эффективность заявленного изобретения заключается в возможности высокоточного рентгенофлуоресцентного определения содержаний элементов на рентгеновских спектрометрах при использовании полученных градуировочных зависимостей на другом эталонном спектрометре, что позволяет значительно снизить трудозатраты, связанные с градуированием аппаратуры, и повысить готовность аналитической лаборатории к выполнению работ.

Источники информации

1. Гурвич Ю.М., Межевич А.Н., Плотников Р.И., Рогачев И.М., Столин В.И. Аппарат для рентгеноспектрального анализа пульп в потоке // Авторское свидетельство №543859 от 25.01.77. Бюллетень №3 от 23.05.77.

2. Дудик С.Л., Калинин Б.Д., Руднев А.В., Сергеев Ю.И. Анализ сталей и сплавов на рентгеновских спектрометрах серии «СПЕКТРОСКАН-МАКС» // Заводская лаборатория. 2014. Т. 80, №1. С. 19-26.

3. Горский Ю.И., Плотников Р.И. Статистическая погрешность корректировки интенсивностей в рентгеноспектральном анализе при учете аппаратурного дрейфа по контрольным образцам // Аппаратура и методы рентгеновского анализа. Л., Машиностроение. 1981. Вып. 25. С. 202-204.

Способ градуировки партии рентгеновских спектрометров для определения содержаний контролируемых элементов в конструкционных материалах, включающий отбор из стандартных образцов состава конструкционных материалов образца с нижними значениями скоростей счета по всем определяемым элементам и второго образца с верхними значениями скоростей счета, из которых изготавливают комплекты контрольных образцов, измеряют на них скорости счета, после чего проводят построение градуировочной зависимости для определения содержаний контролируемых элементов в конструкционном материале с использованием выбранных двух контрольных образцов и полученную градуировочную зависимость принимают в качестве эталонной для последующих партий спектрометров, которые комплектуют по двум контрольным образцам из изготовленных комплектов, отличающийся тем, что для контрольного образца с нижними значениями скоростей счета измеряют скорость счета фона, а для контрольного образца с верхними значениями скоростей счета, который изготавливают из образца, содержащего один элемент без примесей, измеряют скорости счета аналитической линии этого элемента.



 

Похожие патенты:

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.

Использование: для контроля вещественного состава сыпучих материалов в потоке в условиях переменной промежуточной среды. Сущность изобретения заключается в том, что облучают гамма-излучением внешнего источника эталоны с известным вещественным составом и контролируемый материал неизвестного состава, регистрируют рассеянное гамма-излучение и сравнивают полученные результаты контроля интенсивности рассеянного гамма-излучения на исследуемом материале с результатами контроля интенсивности рассеянного гамма-излучения на эталонах и делают вывод о вещественном составе сыпучего материала неизвестного состава на ленте, при этом используют несколько разных энергий первичного гамма-излучения источников, причем первый источник используют для контроля вещественного состава сыпучего материала и эталонов сквозь ленту конвейера, а второй с меньшей энергией гамма-квантов, чем у первого, используют для контроля гамма-поглощающих свойств ленты, выраженных через ее толщину d, после чего на основании полученных данных определяют состав сыпучих материалов.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области определения состава скрытых опасных веществ, в том числе находящихся под водой. Устройство для обнаружения скрытых опасных веществ под водой содержит досмотровый модуль, в котором размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения и регистрирующую электронику, при этом устройство выполнено в виде автономного модуля с нулевой плавучестью, с возможностью его перемещения оператором; содержит снабженный дугообразной ручкой торпедообразный блок, выполняющий функции герметичного контейнера для подводных работ, в котором размещены источник меченых монохроматических нейтронов, расположенный таким образом, что ось центрального меченого пучка нейтронов совпадает с продольной осью торпедообразного блока, источник питания, регистрирующая электроника; к торпедообразному блоку в передней его части прикреплены два γ-детектора, расположенные симметрично относительно центральной оси меченого пучка нейтронов и на расстоянии от корпуса торпедообразного блока, достаточном для обеспечения защиты слоем воды сцинтилляционных кристаллов γ-детекторов от прямого потока нейтронов, испущенных нейтронным генератором в телесный угол 4π; монитор интерфейса оператора и пульт управления расположены снаружи торпедообразного блока, как правило, на самой ручке; на торпедообразном блоке снаружи установлена световая индикация наличия-отсутствия нейтронного излучения, генерируемого нейтронным генератором.

Изобретение относится к медицине и фармацевтической промышленности и представляет собой способ визуализации воспалений, включающий внутривенное введение изотопа галлия, пригодного для радионуклидной диагностики и выбранного из 68Ga и 67Ga в форме цитратного комплекса, и вещества, блокирующего металлсвязывающую способность трансферрина крови, представляющего собой физиологически приемлемое соединение трехвалентного железа, выбранного из цитрата железа, тартрата железа, лактата железа, малата железа и аскорбата железа, и последующую визуализацию очагов воспаления методами позитронно-эмиссионной томографии и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии.

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов, а именно к определению коэффициента вертикальной диффузии выбросов промышленных предприятий в приземном слое атмосферы с помощью нейтронно-активационного анализа.

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов с помощью нейтронно-активационного анализа мхов-биомониторов. Способ заключается в том, что в заданном направлении от промышленного предприятия на разных расстояниях от 1 до 5 км отбирают не менее 5 образцов эпифитного мха Pylaisia polyantha (Hedw.) B.S.G.

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.

Изобретение относится к области нейтронно-радиационного анализа материалов с использованием их облучения тепловыми нейтронами и преимущественно может быть использовано для обнаружения азотосодержащих взрывчатых веществ в контролируемых предметах без их вскрытия. Способ предусматривает облучение тепловыми нейтронами камеры, оснащенной радиационной защитой и по меньшей мере одним детектором гамма-излучения, определение энергетического спектра зарегистрированного гамма-излучения камеры в диапазоне энергии гамма-квантов 5-11 МэВ, подсчет количества зарегистрированных при облучении камеры фоновых гамма-квантов с энергиями от 9,9 до 11,0 МэВ, размещение в камере эталонного железосодержащего материала с известным массовым содержанием железа, облучение его тепловыми нейтронами, определение энергетического спектра зарегистрированного гамма-излучения эталонного железосодержащего материала в диапазоне энергии гамма-квантов 5-11 МэВ, размещение в камере эталонного хромсодержащего материала с известным массовым содержанием хрома, облучение его тепловыми нейтронами, определение энергетического спектра зарегистрированного гамма-излучения эталонного хромсодержащего материала в диапазоне энергии гамма-квантов 5-11 МэВ, размещение в камере контролируемого предмета, облучение его тепловыми нейтронами, определение энергетического спектра зарегистрированного гамма-излучения камеры с контролируемым предметом в диапазоне энергии гамма-квантов 5-11 МэВ, подсчет количества зарегистрированных при облучении находящегося в камере контролируемого предмета гамма-квантов с энергиями от 9,9 до 11,0 МэВ, определение предполагаемого количества фоновых гамма-квантов путем суммирования с количеством зарегистрированных при облучении камеры фоновых гамма-квантов поправки, полученной на основании анализа энергетических спектров контролируемого предмета и эталонных железосодержащего и хромсодержащего материалов, и принятие решения о наличии взрывчатого вещества в контролируемом предмете при превышении количеством зарегистрированных при облучении находящегося в камере контролируемого предмета гамма-квантов с энергиями от 9,9 до 11,0 МэВ предполагаемого количества фоновых гамма-квантов. Технический результат - снижение вероятности ложной тревоги в случае наличия в контролируемом предмете материалов, содержащих железо или хром. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для контроля вещественного состава сыпучих материалов ядерно-физическими методами на конвейере. Сущность изобретения заключается в том, что облучают эталоны с известным вещественным составом и контролируемый сыпучий материал от внешнего гамма- источника, регистрируют рассеянное гамма-излучение и сравнивают полученные результаты контроля интенсивности рассеянного гамма-излучения на исследуемом материале на бесконечной ленте с результатами контроля интенсивности вторичного гамма-излучения на эталонах и делают выводы о вещественном составе исследуемого сыпучего материала на бесконечной ленте, при этом сыпучий материал неизвестного вещественного состава или эталоны облучают сквозь материал бесконечной ленты конвейера, на которой транспортируют исследуемый материал, и сквозь материал бесконечной ленты контролируют рассеянное гамма-излучение от бесконечной ленты, сыпучего материала неизвестного вещественного состава или эталонов, для чего источник гамма-излучения и приемник рассеянного гамма-излучения располагают под бесконечной лентой, на которой транспортируют сыпучий материал или эталоны, устанавливают зависимость интенсивности вторичного излучения от вещественного состава сыпучего материала на эталонах с учетом гамма поглощающих свойств материала бесконечной ленты. Технический результат: обеспечение возможности мониторинга износа конвейерной ленты, а также обеспечение возможности контроля вещественного состава руды любой крупности при улучшенной физической защите источников ионизирующего излучения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ определения массы силикатных отложений на единицу длины канала включает в себя этапы, на которых осуществляют облучение силикатных отложений нейтронами, регистрацию гамма-квантов, при этом облучение проводят быстрыми нейтронами, регистрацию гамма-квантов проводят после облучения, анализируют спектр гамма-квантов на наличие энергетического пика 1,78±0,18 МэВ от кремния, определяют массу силикатного отложения на единицу длины канала по количеству гамма-квантов указанной энергии в соответствии с градуировочной зависимостью. Технический результат - расширение области применения технического решения для определения массы силикатов. 1 ил.

Использование: для рентгенофлуоресцентного определения содержания компонентов в материалах сложного химического состава. Сущность: заключается в том, что формируют единую группу градуировочных образцов, охватывающих весь диапазон содержаний определяемых и мешающих элементов для анализируемых проб, измеряют интенсивности аналитических линий только определяемых i (Ii) элементов от анализируемых проб и градуировочных образцов, устанавливают градуировочную функцию в форме уравнения регрессии, затем, с целью компенсации неучтенного влияния неопределяемых компонентов наполнителя на Ii, зарегистрированные от пробы интенсивности сопоставляют с характеристиками одного градуировочного образца-соседа и находят содержание элемента i (Ci) по определенному выражению, выбирая состав образца-соседа наиболее близким к составу пробы. Технический результат: повышение экспрессности анализа и снятие ограничения по порядковому номеру определяемого элемента. 1 табл., 4 ил.

Использование: для анализа пульп и растворов в потоке. Сущность изобретения заключается в том, что автоматический рентгеновский анализатор пульп и растворов в потоке включает стойку с измерительными кюветами, спектрометрический блок с источником первичного рентгеновского излучения, детектором и анализатором вторичного рентгеновского излучения, механизм перемещения спектрометрического блока и систему автоматического управления, при этом спектрометрический блок выполнен герметичным, оснащен узлом термоэлектрической стабилизации температуры всех электронных компонентов спектрометрического блока, при этом в качестве детектора вторичного рентгеновского излучения используют полупроводниковый детектор с термоэлектрическим охлаждением, в качестве анализатора вторичного рентгеновского излучения используют многоканальный амплитудный анализатор импульсов, а в качестве источника первичного рентгеновского излучения используют малогабаритную рентгеновскую трубку рабочей мощностью до 10 Вт. Технический результат: расширение диапазона и количества одновременно определяемых элементов, повышение точности и достоверности анализа, повышение радиационной безопасности эксплуатации, уменьшение массогабаритных характеристик, уменьшение энергопотребления. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к экспрессному контролю объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе при создании подземных строительных конструкций струйной цементацией. Способ включает отбор проб исследуемого материала и определение рентгенофлуоресцентным методом количественного содержания химического элемента в отобранных пробах, причем перед струйной цементацией выбирают химический элемент для закачки его в грунт совместно с цементным раствором при струйной цементации, приготавливают цементный раствор замешиванием цемента в воде и при приготовлении цементного раствора вводят выбранный химический элемент в цементный раствор, отбирают пробу цементного раствора, закачивают цементный раствор под давлением в грунт для образования в грунте строительной конструкции и выделения из грунта грунтоцементной пульпы, при проведении струйной цементации отбирают пробу грунтоцементной пульпы, рентгенофлуоресцентным методом производят измерение весовой концентрации химического элемента в пробах и плотности материалов проб, вычисляют объемную концентрацию цементного раствора в грунтоцементной пульпе. Достигается возможность экспресс-определения объемной концентрации цементного раствора в грунтоцементной пульпе с достаточной точностью для контроля, своевременной корректировки процесса цементации и повышения качества подземных конструкций. 8 з.п. ф-лы, 3 пр.

Использование: для рентгеноспектрального анализа тяжелых элементов. Сущность изобретения заключается в том, что рентгеновский анализатор содержит источник рентгеновского или гамма-излучения, держатель образца, устройство детектирования с множеством детекторов, регистрирующую аппаратуру, входы которой подключены к выходам детекторов, коллиматор первичного пучка, коллиматор и фильтр вторичного пучка, при этом держатель образца выполнен с возможностью установки образца с плоской или вогнутой по сфере рабочей поверхностью на сфере, источник или его фокус расположен на упомянутой сфере, коллиматор вторичного пучка содержит поперечные пучку перегородки с отверстиями, его выходное отверстие расположено в противоположной источнику точке, а детекторы компактно расположены во вторичном пучке. Технический результат: упрощение коллиматора вторичного пучка, обеспечение однородности образца и снижение порога обнаружения редкоземельных и более тяжелых элементов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для рентгеноспектрального анализа веществ. Сущность изобретения заключается в том, что рентгеновский спектрометр содержит рентгеновскую трубку, фильтры первичного и вторичного пучков, держатель образца, пластинчатые коллиматоры, кристаллы-анализаторы, устройство детектирования с детекторами, регистрирующую аппаратуру, подключенную к выходам детекторов, причем кристаллы и устройство детектирования выполнены с возможностью сканирования (вращения) вокруг оси, проходящей через центр отражающей поверхности кристалла, и установки кристалла под углом θ, а детекторов под углом 2θ к оси вторичного пучка, при этом использовано устройство детектирования с полупроводниковыми детекторами и соответствующей регистрирующей аппаратурой, введен дополнительный коллиматор с отверстиями в поперечных вторичному пучку перегородках и обеспечена возможность работы спектрометра в режимах с волновой и энергетической дисперсией. Технический результат: снижение порогов обнаружения элементов и повышение производительности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для определения местонахождения форстерита в материале образца. Сущность изобретения заключается в том, что контролируется местонахождение форстерита в области, из которой испускается свет, возбуждаемый электронным пучком, когда содержащий форстерит материал облучается пучком электронов. Настоящее изобретение имеет предпочтительное применение в случаях, когда материал является листом текстурированной электротехнической стали со слоем форстерита. Кроме того, предпочтительно, чтобы ускоряющее напряжение составляло 10 кВ или более, когда электронный пучок излучается, в случаях, когда материал является листом текстурированной электротехнической стали, имеющим напряженный покрывающий слой на слое форстерита. Технический результат: обеспечение возможности простой методики проверки присутствия форстерита без разрушения контролируемого объекта. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 табл.

Использование: для градуировки рентгеновских спектрометров. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют отбор из стандартных образцов состава конструкционных материалов образец с нижними значениями скоростей счета по всем определяемым элементам и второй образец с верхними значениями скоростей счета, из которых изготавливают комплекты контрольных образцов, измеряют на них скорости счета, после чего проводят построение градуировочной зависимости для определения содержаний контролируемых элементов в конструкционном материале с использованием выбранных двух контрольных образцов и полученную градуировочную зависимость принимают в качестве эталонной для последующих партий спектрометров, которые комплектуют по двум контрольным образцам из изготовленных комплектов, при этом для контрольного образца с нижними значениями скоростей счета измеряют скорость счета фона, а для контрольного образца с верхними значениями скоростей счета, который изготавливают из образца, содержащего один элемент без примесей, измеряют скорости счета аналитической линии этого элемента. Технический результат: обеспечение возможности высокоточной градуировки рентгеновских спектрометров. 6 табл.

Наверх