Способ рентгенорадиометрического определения содержаний иттрия и церия

Способ рентгенорадиометрического определения содержаний иттрия и церия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор изобретения

В. Н. Щитов

Научно-производственное обьединение "Геоф ика"

:3 (7I) Заявитель (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОДЕР)КАНИЙ ИТТРИЯ И ЦЕРИЯ

Изобретение относится к ядерно-физическому анализу вещества, является модификацией рентгенорадиометрического метода опре. деления элементов, и может быль использовано для выявления и оценки содержания иттрия и церия в пробах и в условиях естественного залегания руд редких металлов.

Известен способ ренттенорадиометрического анализа по пикам Вылета характеристического рентгеновского излучения определяемых элеменzoos, aaoossooa amayaa x Xue p pngeem m, mma am кие пики определяемых элементов, чем при измерении по пикам полного поглощения из- лучения (1).

Однако, несмотря на лучшее разделение линий характеристического рентгеновского излу15 чения в апнаратурных спектрах по пикам. вылета, наложение их все же остается значительным, например, анализу нттрия и церия в этом случае мешают часто присутствующие в значительных количествах цирконий, молибден, . стронций в рудах, содержащих иггрий, лаптем и др. редкоземельные элементы — в рудах, содержащих церии.

Наиболее близким к предлагаемому является способ рентгенорадиометрического анализа элементов по плотности потока характеристического рентгеновского излучения, предварительно рассеянного на преобразователе, выполненном из вещества с малым атомным номером при измерениях ио пяту вылета с пропорциональными счетчиками с криптоновым и ксеноновым наполнением.

В результате его применения удается;уменьшить наложение пика вылета определяемого элемента на фотопик характеристического рентгеновского излучения мешающего элемента, присутствующего в исследуемом веществе (2).

Однако в этом способе. недостаточная точ. ность определений из-эа невозможности строгого учета переменного фона под аналитичео. кой линией, связайного с влиянием прочих элементов исследуемого вещества.

Цель изобретения — повышение точности определения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ренттенорадиометрического анализа ари определении содержаний иттрия и церия

873072 в области пиков вылета их характеристического рентгеновского излучения, предварительно рассеянного на преобразователе, выполненном из вещества с малым атомным номером с пропорциональными счетчиками с криптоновым и ксеноновы.л наполнением, производят два измерения плотности потока преобразованного характеристического рентгеновского излучения иттрия и церия: первое — с энергией рассеянного излучения, большей энергии Ккрая соответственно криптона и ксенона, второе — с энергией, меньшей энергии указанного края поглощения, и по разности результатов этих измерений судят о содержании определяемых элементов.

Преимущества предлагаемого способа перед известными видно в применении к определению содержания иттрия. Лля его определения используется криптоновый пропорциональньгй счетчик (энергия К-края поглощения криптона 14,322 кэВ), К,1 „и К,, линии характеристического излучения иттрия имеют энергию

14,956 и 14,880 кэВ соответственно. В качестве источника возбуждения, можно взять, например кадмий 109.

Преобразование энергии характеристического рентгеновского излучения иттрия выполняется с помощью преобразователя, выполненного из материала с малым атомным номером, например, нз парафина. Характеристическое рентгеновское излучение иттрня измеряется при рассеянии его на углы сначала до 110, затем— более 130 . При рассеянии на углы до 110 энергия рассеянного К* — излучения иттрия превышает энергию К-края криптона и в аппаратурном спектре наблюдаются как фотопик, / так и пик вылета рентгеновского излучения определяемого элемента. При углах рассеяния более 130 энергия рассеянного К,1 — излучения иттрия становится меньше энергии Ккрая криптона и в спектре наблюдается только фотопик характеристического излучения определяемого элемента, а его пик вылета при этом не образуется. Характеристическое излучение остальных элементов, присутствующих в исследуемом веществе, при тех и других углах рассеяния, либо образует как фотопик, так и пик вылета, либо только фотопик. Таким образом, на месте пика вылета характеристического излучения иттрия -при углах рассеяния, больших 130, измеряется исключительно фон, обусловленный вкладом характеристического излучения всех остальных элементов, составляющих пробу. Разность между зарегистрированными плотностями потоков излучений зависит преимущественно от содержания иттрия в исследуемом веществе.

Для осуществления способа определения со2О

25 графики зависимости от скорости счета К, . ° излучения иттрия для двух составов проб (графики 1 и 2), измеренные по известному способу.

На фиг. 1 видно, что изменение углов рассеяния; действительно сильно влияет на характер спектральных распределений. Так, при рассеянии на углы, большие 130, пик вылета

К 1 — излучения иттрия практически отсутствует, а на углы, меньшие 110, — они отчет35 ливо видны на спектрах.. Присутствие стронция и молибдена в анализируемом веществе

5

1О

55 держания иттрия производят следующие операции.

В области пика вылета характеристического К* — излучения иттрия, преобразованно- го до энергии, превышающей энергию К-края поглощения криптона, измеряют суммарную плотность потока преобразованного К -излучения иттрия и фона. В указанной области спектра вторичного излучения измеряют плотность потока фонового излучения, Из плотности потока квантов, зарегистрированных в первой операции, вычитают плотность потока квантов, зарегистрированных во второй операции.

На фиг. 1 приведены аппаратурные спект-. ры вторичного излучения искусственных проб, содержащих иттрий (а, в) и смесь элементов — иттрия, стронция и молибдена (б, г), измеренные. после рассеяния на преобраэователе из вещества с малым атомным номером, при углах рассеяния, меньших 110 (а, б) и больших 130 (в, г). Содержание иттрия составляет 0; 0,01; 0,07; 0,3 и 0,8%, (соответственно 1, 2, 3; 4, 5). Содержание стронция и молибдена составляет 0,4%; на фиг. 2— значительно осложняет форМу спектров и приводит к изменению значения фона в области пика вылета.

Графики (фиг. 2) почти параллельны между собой и пересекают ось ординат на разной высоте. Определяя переменный фон от наложения линий элементов с близкими атомными номерами в геометрии рассеяния на. углы рассеяния, большие 130, и вычитая

его из скорости счета квантов, измеренной в геометрии рассеяния на углы, меньшие 110, можно по единому графику (3) оценивать содержание иттрия.

Аналогично иттрию определяется содержание в исследуемом веществе и церия. Для этого следует использовать ксеноновый пропорциональный счетчик (К-край 34,579 кэВ), К, „- линия характеристического излучения церйя имеет энергию 34,715 кэВ, достаточную для образования пика вылета в детекторе.

При рассеянии на преобразователе энергия его характеристического рентгеновского иэлу873072 ка их характеристического рентгеновского излучения, предварительно рассеянного на преобразователе, выполненном иэ вещества с малым атомным номером, при измерениях по

5 пику вылета с пропорциональными счетчиками соответственно с криптоновым и ксеноновым наполнением, отличаю щи йс я тем, что, с целью повышения точности определения, в области указанных пиков вылета производят два измерения плотности потока преобразованного характеристического рентгеновского излучения иттрия и церия: первоес энергией рассеянного излучения, большей энергии К-края соответственно кринтона и

1$ ксенона, второе — с энергией, меньшей знер гии указанного края поглощения, и по раз aocm результатов этих измерений судят о содержании определяемых элементов..чения может быть уменьшена до значения ниже энергии К-края поглощения ксенона. В этом случае возбуждения К-серии характеристического излучения ксенона не происходит, пика вылета не образуется и в области пика вылета измеряется фон.

Способ реализуется как с помощью одного счетчика путем установки его в, двух положениях относительно преобразователя, соответствующих двум разным диапазонам углов рассеяния характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента, так и а. помощью двух счетчиков, располагаемых в соответствующих положениях относительно преобразователя.

Таким образом, эа счет более строгого учета фона под аналитической линией обеспечивается повышение точности ренттенорадиометрического определения содержания иттри» и церия.

Следует отметить, что появление детекторов с рабочим веществом из разных элементов (теллурид кадмия, германий и других) увеличивает число элементов, определяемых этим способьт. 25

Формула изобретения

Способ рентгенорадиометрического определения содержаний иттрия и церия по плотности потоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Плотников P И., Пшеничньй Г. А. Флуоресцентный рентгенорадиометрнческий анализ, М., Атомиэдлт, 1973, с. 82.

2. Авторское свидетельство СССР У 53!408, кл. G 01 Ч 5/00, 1975 (протожп), 873072

Р4 аю фиг.2

Составитель М. Викторов

Техред М.Надь Корректор М. немчик

Редактор И. Касарда

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9020/67 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раутпская наб., д. 4/5