Устройство для абсорбционного рентгеновского анализа

 

!

1!! 4836l0

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 12.03.73 (21) 1892133 26-25 с присоединением заявки № (32) П р но р итет

Опубликовано 05.09.75. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 27.04.76 (51) М. Кл. G 01n 23/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 386(088 8) (72) Авторы изобретения

Е. Д. Кохов, В. Л. Динес, И. В. Ершов и А. К. Майстренко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АБСОРБЦИОННОГО РЕНТГЕНОВСКОГО

АНАЛИЗА

Изобретение относится к устройствам для абсорбционного рентгенов. кого анализа и предназначено для определ .:;ия содержаний элс>тентов C BTO klklbl»l I!O.ëC,i O».! б01biIIP 30.

ИЗВест ное устройство 1!11алоГичноГО пазначепия состоит из источник:: Гамма-излучения, дв х мишеней из матер! ат10!3> эперГии харак теристи !еского излучспи» которых Выше и ниже энергии края поглощения определяемого элемента, держателя пробы, селективного фильтра, двух счетчиков и блоков измерения и управления.

Недостатком известного устройства является то, что линейность градуировочного графика сохраняется только прп неоольшом содер>кании опрсделяемого эле>лента.

Цель изобретения — улучшение линейности градуировочного графика в широком диапазоне измерсния сОдср>кяния определяемоГО элемента.

Согласно изобретению, зта цель достигается тем, что один из счетчикоз через линию задер>кки подключен к входам двух схем «И», Выходы которых закрываются при заполнении емкости этогo счетчика и подключень к счетном, Входу дрчгого счет Iика Выхо котороГО -Iерез ЛIIHIIIo задержки соединен со Входом третьей схемы «И», выход которой закрывается при заполнении емкости этого с-. етчика и подключен к счетному Входу первого счетчика.

Схема предлагаемого устройства изображена на фиг. 1, циклограмма работы — на фиг.2.

Устройство состоит из следующих ocHQBkIblx блоков: блока датчика 1. спектрометра 2, блока измерения 3, блока управления 4. блок; питания 5, регистр!.рующего прибора 6.

Б 10!< Датчика 1 источника первичного гамма-излучепия 7; дв и мишеней 8, располо>кенных под углом к первичному излучению; двух селективных фильтров 9, установленных на пути характеристического рентгеновского излучения мишеней; к1оветы 10 с разными толщинами просвечи!таемого слоя 1! и 4; обтюратора 11, приводимо15 го двигателем 12 и осуществля!О1цего переменное просвечивание кюветы пучком рентгеновского излучения от той или иной мишени, и коллиматоров 13, C J >I IIIII> II. III Выделенит! направленного пучка рентгеновского излуче20 ния.

Спектрометр 2 состоит из сцинтилляцпо!шого детектора 14, служащего для преобразования фотонов в импульсы с амплитудой, пропорциональной знерги: этих фотонов; усили25 теля 15 этих импульсов и дифференциального дискриминатора 16, осущестзля1ощего выделение только тех импульсог, амН которых соответствует энергии фотонов рентгеновского излучения мишеней.

30 Блок измерения 3 состоит из двух счетчи483610 ков 17 и 18 для регистрации импульсов; трех схем «И» 19, 20, 21 для перераспределения импульсов в тот или иной счетчик; двух элементов задержки 22 и 23 для задержки сигналов переполнения счетчиков на время Т/2 и цифроаналогового преобразователя 24 для преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал.

Блок управления 4 собран на логических элементах и определяет последовательность работы устройства в соответствии с циклограммой, представленной на фиг. 2.

Блок питания 5 служит для питания всего устройства.

Регистрирующий прибор 6 может быть стрелочным или самопишущим и служит для регистрации результата, считываемого со счетчика 18.

Устройство работает следующим образом.

Первичное гамма-излучение радиоактивного источника 7 возбу>кдает характеристическое рентгеновское излучение мишеней 8. Это излучение после прохождения через селективные фильтры 9 и проточную кювету 10 с анализируемым раствором регистрируется спектрометром 2. Свинцовые диафрагмы 13 выделяют направленный пучок рентгеновского излучения.

Попеременное просвечивание кюветы потоками рентгеновского излучения разных энергий

Е! и Ег (EI(Å2) обеспечивается обтюратором

11 и двигателем 12.

Две разные толщины просвечиваемого слоя

lI и 4 обеспечиваются соответствующей геометрией кюветы.

На выходе спектрометра 2 получают статистически распределенные во времени импульсы, скорости счета которых (n! и na) пропорциональны потокам рентгеновского излучения с энергиями Е! или Е2 соответственно, охватывающими край поглощения определяемым элементом.

При этом блок измерения 3 реализует функ/и! )!2 цию Л! 1 — — †), которая линеино зависит от

Пг Л! концентрации определяемого элемента с 10 1постыл до малой третьего порядка.

Показатель содержания определяемого элемента — — — вычисляется в блоке изп! п2 и, и! мерения 3, управляемом блоком управления

4 в соответствии с циклограммой, представленной на фиг. 2.

Работа блока начинается с подачи импульсов, имеющих скорость счета и! (в дальнейшем импульсы n,) в счетчик 18.

При этом на время полуцикла Т/2 (см. фиг.

2), где Т вЂ” период цикла работы устройства, блок управления 4 выдает сигнал, открывающий выход схемы «И» 21, и сигнал, закрывающий выходы схем «И» 19 и 20. В следующий полуцикл подача импульсоз и; прекращается, начинают поступать импульсы пг в счетчик 18.

При этом блок управления выдает сигнал, открывающий выход схемы «И» 19, и сигнал, закрывающий выходы схем «И» 20 и 21. Так счетчики 18 и 17 попеременно считают импульсы п1 и пг до переполнения (возврат в нулевое состояние) счетчика 18 в момент времени t;.

B этот момент с выхода счетчика 18 снимается сигнал, который после задержки на элементе задер>кки 22 на время TI2 закрывает выход схемы «И» 19. Благодаря этой задержке время счета на счетчике 17 равно времени счета на счетчике 18.

Счетчик 18 до переполнения проработает

lV время, где: Л вЂ” емкость этого счетчика, и, N а счетчик 17 зарегистрирует пг- импуль15 п! сов. При nI)nг счетчик 17 недозаполнится на

М / л,— п, п! п! и м и ул ьсо в.

Далее блок управления, аналогичным образом управляя схемами «И», запрещает счет в промежутке времени 4 — 4 и на время полуцикла подает импульсы пг в счетчики 17 и 18.

В момент времени ta в счетчик 17 прекращается подача импульсов пг, а в счетчик 18 на время полуцикла подаются импульсы и! и т. д. до переполнения счетчика 17 в момент времени 4.

Сигнал переполнения после задержки на элементе задержки 23 на время T/2 закрывает выходы схем «И» 20 и 21.

Таким образом, счетчик 17 до заполнения

N л! — na п!

35 проработает время, а счетчик

18 зарегистрирует

N (n! — n2) N (n! — n,) +

n! n, пг

N (и! — n,) у (n! n2 и! Л2 n, ) импульсов.

Это число импульсов (цифровой код), про45 порциональное определяемому содержанию, преобразуется в аналоговый cHIHBJI и регистрируется самопишущим прибором 6.

Предмет изобретения

Устройство для абсорбционного рентгеновского анализа, содержащее источник излучения, две мишени из материалов, энергии характеристического излучения которых выше и

55 ниже энергии края поглощения определяемого элемента, два селективных фильтра, держатель пробы, выполненный с возможностью изменения толщины просвечиваемого слоя для каждого пучка рентгеновских лучей, спектро60 метр, два счетчика импульсов, соединенные с блоками измерения и управления, отличаю щ е е с я тем, что, с целью улучшения линейности шкалы в широком диапазоне содержаний определяемого элемента, один из счетчи65 ков через линию задер>кки подключен к вхо483610.! 1

I

I !

1,5

Счетчик

Гчет чок

fg дам двух схем «И», выходы которых запрещаются при заполнении емкости этого счетчика и подключены к счетному входу другого счетчика, выход которого через линию задержг+

I

I

I !

1

1

1 !

L ки соединен со входом третьей схемы «И», выход которой запрещается при заполнении емкости этого счетчика и подключен к счетному входу первого счетчика.