Способ рентгенорадиометрического анализа

Способ рентгенорадиометрического анализа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союэ Советских

С1.цивлистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«л857819 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 261079 (21) 2846517/18-25 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 2308.81рюллетень Н9 31

Дата опубликования описания (5!)М Кл 3

G 01 N 23/223

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (5З) УД) 539 ° 1 ° 06 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю.С.Медведев, В.М.Аболешин и Н.Г.Болотова

Научно-производственное объединение Геофизика (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО

АНАЛИЗА

Изобретение относится к ядернофиэическим способам анализа вещества и может быть использовано при определении содержащих элементов в породах и рудах в лабораторных и полевых условиях.

Известен способ определения элементов, основанный на регистрации отношения потоков характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента и однократно рассеянного излучения (1), Однако этот способ обладает недостаточной точностью и достоверностью анализа, вызванной тем, что исключение влияния вещественногo состава достигается в узком интервале иэмечений эффективного атомного номера пород и руд.

Наиболее близким к предлагаемому является способ рентгенорадиометрического анализа, заключающийся в облучении анализируемой среды гамма- или рентгеновским излучением, измерении отношения потоков характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента и некогерентного рассеянного средой излуче ния (N> I 8> ) и определении содержания определяемого элемента по значению — где n — постоянная величина.

N

Значение степени и выбирается в зависимости от значения эффективного атомного номера исследуемой среды, заранее определенного с помощью других методов или расчетным путем (2).

Недостатком известного способа является низкая точность и достоверность анализа иэ-за необходимости предварительного определения эффективного атомного номера исследуемой среды, что не только усложняет процесс измерений, но и практически исключает возможность использования этого способа при опробовании пород и руд в условиях естественного залегания °

Цель изобретения — повышение точности измерений эа счет стабилизации уровня фоновых значений аналитического параметра. Поставленная цель достигается тем, что в способе рентгенорадиометричес.кого анализа, заключающемся в облучении анализируемой среды гамма- или рентгеновским излучением, измерении отношения потоков характеристического рентгеновского излучения опредеЗС ляемоге элемента„.и некогерентно рас857819.Т а б л и ц а 1

Проба

n — 0% Sn — ОЪ .Sn — ОЪ

Ь вЂ” 5Ъ РЬ вЂ” 10Ъ LPÜ вЂ” 10

Измеряемый параметр

Sn — ОЪ S

РЬ вЂ” 0"- Р Ъ

Nx/Ns

1 i 38 .1+-К VNx/Ne

0,037

О, 117

0,041

0,119

О, 042

0f 118

О, 042

0,118

0,0405

Lcm

0f 118

0,0035

0,001 отн, /o Отн, %

0,8 сеянного излучения -Г- и определе ч S нии содержания определяемого элемента по значению -+, где n - постоянК кая величина,вдополнительно измеряют отношение потоков многократно и когерентно рассеянных излучений и по полученным данным вычисляют значение показателя степени п, Поток многократно рассеянного излучения уменьшается, а когерентно рассеянного излучения увеличивается с увеличением эффективного атомного номера исследуемой среды, Следовательно, отношение измеренных величин может с высокой точностью характеризовать изменение состава исследуемой среды, а его величина с 15 соответствующим коэффициентом размернрсти Е может служить для вычисления показателя степени при потоке, рассеянного излучения N в аналитическом параметре1 20

Способ. осуществляется следующим образом.

Измерения проводят с источником самарий-145 и германиевым полупроводниковым детектором. Области регистрации характеристического рЕнтгеновс-. кого излучения однократно и когерентно рассеянных квантов соответствуют г.аксимумам их амплитудного распределения в аппаратурных спектрах. Мно- 55 гократно рассеянные кванты регистрируются в области энергии, "оответствующей уровню 0,7 от максимума амплитудного распределения однократно рассеянных квантов. Значения ко- 4{j эффициента k» находят из условия необходимого. равенства аналитического параметра у» при максимальном и минимальном содержании свинца, что соответствует максимальному и мини- Я

Исследуемую среду облучают гаммаили -рентгеновским излучением радиоактивного источника. Измеряют поток характеристического рентгеновского излучения определяемсго элемента N< и оцнократно рассеянного иэлученйя источника N . Измеряют потоки многократно М„ и когерентно И рассеянных излучений. Затем вычисляют отношение к потоков многократно и когерентно рассеянных излучений и значение аналитического параметра . по формуле g"=NxtN5 + ", где Е множитель размерности, вычисляемый по данным эксперимента, по которому определяют искомое содержание.

В табл,1 приведен пример вычисления параметра,» и относительной ошибки Е»,. стабилизации уровня его фоновых значений в сравнении с известным cnocoGQM(Q,E(yru.)при определении олова в пробах с различным содержанием свинца. мальному значению эффективного атомного номера. исследуемых проб, т.е.

Оа РЬ 1.20Ъ Pb

ОЪ Яг, = ОЪSn

В данном случае k 0,018 °

Как видно .из табл.1 относительная ошибка 0 определения параметра уменьшается на порядок по сравнению с известным способом, а значение показателя степени м получают непосредственно в процессе измерений.

В табл.2 приведены результаты вычисления фоновых значений аналитического параметра g» при рентгенорадиометрическом опробовании образцов пород и руд, что в основном соответствует условиям опробования в коренном залегании.

857819 та блица 2

Порода

Измеряемый параметр

Кварц Турмалин Кварцевый Халько- Арсено цемент

L порфир пирит пирит х /N5

1,28

О;297 0,353 0,291

0,74 0,80 0,83

0,276

О, 271

О, 297 + к с х / з

0,75

0,75

0,8 ñP сР

LcÐ

0,297

0,77

0,056

0i03 " пах Ьцх богу !О

Я,О/о

Составитель М.Викторов

Редактор О.Малец ТехредТ.Маточка Корректор .Е.Рошко

Заказ 7231/71 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Значение коэффициента размерности находится из условия необходимого равенства параметра > при двух крайних значениях эффективного атомного номера исследуемых образцов, т.е.

В данном случае его

+ значейие равняется О, 067. Измерения проводятся серийной аппаратурой 30 Поиск, датчиком БВДП с ксеноновым пропорциональным счетчиком. Область регистрации когерентно рассеянных квантов соответствует энергии излучения источника: с многократно рассеянных 0,7Ъ от энергии максиму ма амплитудного распределения однократно рассеянных квантов.

Как видно иэ табл.2, использова- ние предлагаемого способа позволяет в 4,5 раза уменьшить колебания фо40 новых значений аналитического пара» метра по сравнению с известным способом.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет значи- 45 тельно повысить точность и достоверность рентгенорадиометрического анализа в лабораторных и полевых условиях, упростить обработку результатов измерений за счет автоматичес- 50 кого введения поправки за изменение эффективного атомного номера в процессе измерений.

Формула изобретения

Способ рентгенорадиометрического 55 анализа, заключающийся в облучении! анализируемой среды гамма- или рентгеновски|., излучением, измерении отношения потоков характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента и некогерентно рассеянного средой излучения (-- "-) и опредеВ ления содержания определяемого элемента по значению †", где n — постоянная величина, о Фт л и ч а юшийся тем, что,с целью повышения точности измерений за счет стабилизации уровня фоновых значений аналитического параметра, дополнительно измеряют отношение потоков многократно и когерентно рассеянных излучений и по полученным данным вычисляют значение показателя степени и.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. 1":ейер В.Я. и Нахабцев В.(.

Раздельное определение тяжелых элементов в скважинах по характеристическому рентгеновскому излучению.

Сб. Вопросы рудной геофизики, вып.6, 1965, с.34-42.

2.Дмйконян С.В. и др. Методы и аппаратура рентгенорадиоэлектрического анализа элементов средней группы в рудах сложного вещественного состава. Сб. Вопросы атомной науки и техники, серия Ядерное .. приборостроение, вып. 24, 1974, с. 124-130 (прототип),