Самонастраивающийся рентгенофлуоресцентный прибор

 

Ъ

«1

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соватскмх

Соцщалмстйческих республик ()647522

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свил-ву .(И).М. Кл.

001 8 15/02 (22) Заявлено 19,09.75(21) 2174905/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гвщдэрстеенньй хемхтет

СССР в делам нзоеретеинй и еткрмтий (Я) 7ДК 531.717. . 11(088,8) Опубликовано 15.02.79 Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 18.02.79

3. A. Бунж, Б. Н. ВеАи, В. Я. Григалис в В. И. Кузьменко ! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

1 (54) CAMOHACTPAHBAIOIllHACA РЕНТГЕНОФЛУОРЕСБЕНТНЫЙ

ПРИБОР

1 2

Изобретение относится к измерительной ского излучении материала подложки при технике и, в частности,к рентгенофлуорес- возрастании толщины покрытия, содержацентным толщиномерам покрытий. щий радиоизотопный датчик с источником

Известны рентгенофлуоресцентные тол- и детектором излучения, счетчик времени изщиномеры покрытий; в которых в Качестве мерения, усилитель-формирователь и соедндетектора излучения используются спектро- пенные последовательно управляемый делиметрические счетчики, например толщино- тель частоты н основной счетчик (3). мер цинкового покрытия на стали с пропор- . Существенным недостатком толщиномециональным счетчиком или толщиномер цин- ра покрытий является значительное уменькового покрытия типа РТЦП-1 fl J, в ко- щенке интенсивности регистрируемого потором применен сцинтилляционный счет- тока излучения (к началу диапазона измечик f2) а реннй в толщиномерах с возрастающей заВ обоих этих приборах наблюдается зна- висимостью и к концу диапазона измерений чительное изменение интенсивности харак- втолщиномерах с падающей зависимостью), теристического излучения цинка, возбуждае- что влияет на точность измерения. мого в материале покрытия, при изменении Цель изобретения — повышение точностолщины покрытия в широком диапазоне (от, ти измерения, т. е, сохранение высокой чув5 до 50 мкм). ствительности прибора во всем диапазоне

В этих толщиномерах использована воз- измерений. растающая зависимость интенсивности воз- Поставленная цель достигается тем, что бужденного характеристического рентгенов- предлагаемый рентгенофлуоресиентный приского излучения материала покрытия с рос- бор снабжен устройством переключения интом толщины покрытия. тенсивности регистрируемого излучения, элеНаиболее близким техническим решением ментом И, один из входов которого подклюк предлагаемому является толщиномер оло- . чен к вьгходу усилителя-формирователя, а вянного покрытия на стали с падающей за- выход — к сигнальному входу управляемого висимостью характеристического рентгенов- делителя частоты, блоком управления, сиг64752 2

l нальные входы которого нодсоединеH}.» к выхпдам разрядов основного счетчика, вход запуска подключен к выходу счетчика времени измерения, а выходы — к управляющим входам управляемого делителя частоты и устройства переключения интенсивности регистрируемого излучения, выход которого соединен со вторым входом элемента И.

Кроме того, поставленная цель достигается тем, что блок управления выполнен в виде трнггера управления, вход установки единицы которого является входом запуска блока управления, RS-триггеров, вход установки единицы каждого из которых соединен с соответствующим разрядом основного счетчика, и D-триггеров, D-вход каждого из которых соединен с инверсным выходом соответствующего RS-триггера, вход установки нуля — с прямым выходом RS-триггера более младшего разряда, вход синхронизации соединен с прямым выходом триггера управления, а выход является одним из выходов блока управления.

На фиг. приведена функциональная схема предлагаемого самонастраивающегося рентгенофлуоресцентного прибора; на фиг. 2= схема блока управления предлагаемого прибора, выполненная согласно и. 2 формулы изобретения, Самонастраивающийся рентгенофлуоресцентный прибор содержит радионзотопный датчик 1 с источником 2 и детектором 3 излучения, усилитель-формирователь 4 и счетчик 5 времени измерения, основной счетчик 6, устройство 7 переключения интенсивности регистрируемого излучения, элемент И 8, управляемый делитель 9 частоты и блок 10 управления, вход запуска которого подключен к счетчику 5 времени измерения, а выходы блока 10 .управления подключены ко. входам управления делителя 9 частоты и устройства 7 переключения интенсивности ðåгистрируемого излучения. Блок управле. ния 10 содержит триггер 11 управления, D-триггеры 12 и RS-триггеры 13;

Самонастраивающийсй рентгенофлуоресцентный прибор работает следующим образом, Перед началом цикла измерения счетчики 5 н 6, блок !Оунравления н устройство 7 переключения интенсивности регистрируемого излучения устанавливаются в исходное состояние, при этом в устройстве 7 переключения ийтенсивностн излучения за исходное принято такое, состояние, при котором источник 2 излучения максимально перекрыт, что соответствует режиму работы прибора в поддиапазоне измерения самых тонких покрытий, Источник 2 излучения возбуждает, детектор 3 регистрирует характеристическое излучение материала подложки, при этом амплитуда импульсов на выходе детектора 3 пропорциональна энергии характеристического излучения, а и»»тенсивность (количество импульсов в единицу вре25

Щ

55 ч< ци) зависит от поверхностной ц.»оп»ости (тол»нины) материала покрытии.. ?арсгпстрированные детектором 3 импульсы подаются на усилитель-формирователь 4, где они усиливаются, селектируются по амплитуде и формируются, при этом на выход усилителя-формирователя 4 поступают только те импульсы, амплитуда которых соответствует характеристическому излучению материала подложки. Эти импульсы поступают через элемент И на управляемый делитель 9 частоты, где. они пересчитываются на коэффициент К» и записываются в основном счетчике 6 за время t», равное, например, одной десятой части цикла измерения. По окончании времени t» от счетчика 5 времени измерения поступает сигнал запуска на вход блока 10 управления. При этом в зависимости от интенсивности зарегистрированного основным счетчиком 6 характеристического излучения материала подложки в блок 10 управЛеиия до прихода импульса запуска поданы импульсы по разным входам, в зависимости от этого появляется сигнал на разных выходах блока !0 управления. Если интенсивность зарегистрированного характеристического излучения достаточно большая„т. е. входные импульсы поступают по всем входам блока 10 управления, то в нем переброшены все D-триггеры 12, и при поступлении импульса запуска перебрасывается триггер 11 управления, однако íà D-входах всех триггеров 12 сигнал — нуль, и нн один из этих триггеров не может быть переброшен.

Сигналы. на обоих выходах блока 10 управления отсутствуют, т. е. измерение определяется при той же интенсивности потока возбуждающего излучения, поскольку результат измерения соответствует первому поддианазону.

Если до прихода запускающего импульса в основном счетчике 6 записано меньшее число, т. е. такое, при котором на вход блока 10 управления сигнал подается только от младшего разряда основного счетчика, то переброшен нижний RS-триггер !3, и при перебросе триггера-управления ll перебросится верхний триггер 12, т. е. появляется сигнал на йервом выходе блока 10 управления, который переключает коэффициент деления в управляемом делителе 9 частоть» на К>, и устройство 7 переключения интен сивности регистрируемого излучения переключает интенсивность потока с !» на 1 .

Если при этом соблюдается равенство — (!) то градуировка измерителя (детектора) 3 средней частоз ы не изменяется. Во время переключения устройства 7 сигнал с его выхода блокирует элемент И 8, препятствуя.тем самым поступлению импульсов с вых<>да угим»»темя-формироватв я Н3 вход основ»»ага

647522

Формула изобретения р» /7

Фиг

Составитель Д. Парнасов

Редактор И. Марголис Техрел О. Луговая Корректор И М у к а

Зекаэ 287 н 32 Тираж 865 Подписное ф

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

I ЗОЗ5, Москва, Ж-З5, Раугнская наб., д. 4Б >нлеал ЦПП «Патент», г. Ужгород, . ул. Проектная.

5 счетчи ка 6. П ри этом результат измерения соот и тствует второму поддиапазону. Аналогично прибор переключается на третий поддиапазои, если до прихода запускающего импульса ни на один из входов блока 10 управления не подан сигнал. Прн этом перебрасывается только нижнии D-триггер 12, так как у верхнего триггера вход установки нуля соединен с нулевым сигналом на выходе нижнего RS-триггера 13 и сигнал со второго выхода блока 10 управления переключает коэффициент деления делителя 9 на Ц и интенсивность потока íà 1э, при .этом также должно соблюдаться равенство — = — " .а

13 Кз

= к<

° На фиг. 2 изображена схема прибора, в котором устройство переключения интенсивности излучения источника имеет 3 положения, однако число положений не ограничено и может быть выбрано любым в зависимости от конкретной задачи.

Устройство может .быть также использовано в других радиоизотопных приборах: радионзотопных широкодиапазонных толщиномерах листовых материалов, плотномерах, использующих счетные детекторы с ограниченной загрузочной способностью, кроме того имеется возможность применять один рентгенофлуоресцентный прибор.для тех целей, где раньше пришлось бы использовать два разных прибора или ограничиться измерением одной части диапазона с меньшей Точностью.

1, Самонастраивающийся рентгенофлуоресцентный прибор, содержащий радиоизотопный датчик с источником и детектором излучcaèÿ, счетчик времени изM(11< ккя, усн литель-формирователь и соединенные и<нледовательно управляемый делитель частоты и основной счетчик, отличающийся тем, что, с целью ?ювьниения точности измерения, он

5 снабжен устройством переключения интенсивности регистрируемого излу .ения, элементом И, один из входов которого подклю. чен к выходу усилителя-формирователя, а выход — к сигнальному входу управляемого делителя частоты, блоком управления, сигнальные входы которого подсоедйнены к выходам разрядов основного счетчика, вход запуска подключен к выходу счетчика времени измерения, а выходы — к управляю- щим входам управляемого делителя часто1$ ты и устройства переключения интенсивности регистрируемого излучения, выход которого соединен со вторым входом элемента И.

2. Прибор по п. 1, отличаюи айся тем„ что блок управления выполнен в виде триггера управления, вход установки единицы которого является входом запуска блока управления, RS-триггеров, вход установки единицы каждого из которых соединен с соответствующйм разрядом основного счетчика, н D-триггеров, D-вход каждого из ко2S торых соединен с инверсным выходом соответствующего RS-триггера, вход установки нуля — с прямым выходом RS-триггера более младшего разряда; вход синхронизации соединен с прямым выходом триггера управления, в выход является одним из выходов блока управления.

Источники информации, принятые во вни-, мание прн экспертизе

1. Техническое описание прибора РТЫП-l ,Чг1 430 031 ТО.

2. Проспект фирмы к)Чкс!еоп1с Date @stem», США, 1972.

3. Проспект фирмы «Exatest», ФРГ, 1970.