Пропорциональный счетчик рентгенов-ского излучения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубпнк

К АВТОИ:КОМУ СВИ ВТЮЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аат. саид-ву (22) Заявлено 2111.78 (21) 2687341/18-25 (5! )М. Кл.

H 01 J 47/06 с присоединением заявки Но

Государствеииый комитет

СССР ио деаам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23,02,81, Бюллетень Н9 7 (53) УДК 6 21. 38 7 . .424 (088. 8) Дата опубликования описания 07. 03. 81 (72) Автор . изобретения

A.Е.Янчукович (w ° l

Агрофизический научно-исследовательский и (71) Заявитель (54) ПРОПОРЦИОНДЛЬНЫИ СЧЕТЧИК РЕНТГЕНОВСКОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к технике рентгеноспектрального анализа, а точнее к датчикам, служащим для регистрации рентгеновского излучения при проведении рентгенорадиометрического флуоресцентного анализа.

Известен проточный пропорциональный счетчик рентгеновского излучения, предназначенный для регистрации мягкого рентгеновского излучения в диапазоне энергий 1-8 КэВ и содержит корпус-катод, нить-анод, приемное окно с коллиматором и газнаполнитель. Путем уменьшения диаметра катода и выбора соответствующего газа-наполнителя при достаточно тонком входном окне представляется принципиально возможным повысить селективность,регистрации за счет использования поглощающих свойств 20 газа-наполнителя (11 .

Однако с уменьшением расстояния между нитью-анодом и катодом появляется вероятность электрического пробоя между ними.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является проточный пропорциональный счетчик ультрамягкого рентгеновского излучения, который имеет окно, выполнен- 30 ное из нитроацетата целлюлозы, чтб позволяет использовать счетчик для регистрации ультрамягкого рентгеновского излучения с энергией квантов менее 1 КэВ. Цля решения ряда задач, например для регистрации спектральной линии на фоне более легкой мешающей в качестве фильтра можно использовать материал детектора (газ-наполнитель), обуславливающий эффективность детектирования рентгеновского излучения. Так, например, при регистрации ультрамягкого рентгеновского излучения азота, на фоне мешающей спектральной линии углерода использование метана (СН, ) в качестве газанаполнителя при определенной толщине рабочего слоя газа-наполнителя между нитью-анодом и корпусом-катодом обеспечивает неполное поглощение квантов углерода и полное поглощение квантов азота (работа на скачке поглощения) (2).

Однако и в этом случае с уменьшением толщины рабочего слоя газа-наполнителя имеет место повышение вероятности электрического пробоя.

Кроме того, в известном счетчике невозможно .повышение точности регистрации ультрамягкого рентгеновско807411

33

d0

ro излучения за счет повышения его селективности.

Цель изобретения — повышение точности регистрации ультрамягкого рентгеновского излучения за сЧЕт ПОВышения степени фильтрации мешающего излучения самим счетчиком при исключении воэможности электрического про боя рабочего слоя газа-наполнителя.

Указанная цель достигается тем, что корпус-катод счетчика выполнен двухкамерным, в основной камере размещена нить-анод, а в дополнительной камере - входное окно, которое расположено н ее боковой стенке, плоскость которой параллельная нити-аноду. Последняя, в свою очередь, расположена н пределах проекции толщины слоя газа-наполнителя дополнительной ,камеры по оси коллиматора на плоско« сть, н которой размещена нить-анод, перпендикулярную окну счетчика.

Кроме того, с целью расширения диапазона селективно регистрируемых элементов при использовании газовнаполнителей различного состава, дополнительная камера снабжена регулятором фильтрующего слоя.

На фиг. 1 представлена конструкция пропорционального счетчика ультрамягкого рентгеновского излучения. на фиг. 2 — график зависимости эффективности регистрации спектральных линий азота, углерода и их отношений ф в зависимости от толщины рабочего слоя метана.

Пропорциональный счетчик ультрамягкого рентгеновского излучения содержит основную камеру 1, нить-анод

2, дополнительную камеру 3, входное окно 4, газ»наполнитель 5, коллиматор 6, подвижную стенку 7, регулировочный винт 8.

На фиг. 2 показаны завнсимости эффективности регистрации спектральных линий азота 9, углерода 10 и их отношений (Ф) 11 н зависимости от толщины рабочего слоя Метана.

Счетчик работает сЛеДующим образом.

Ультрамягкое рентгеновское излучение измеряемой и мешающей линии через коллиматор б и входное окно 4 поступает в дополнительную камеру 3 и ибнизирует газ-наполнитель. В связи с тем, что н дополнительной камере ртсутстнует нить-анод 2.. толщина фильтрующего слоя может бйть выбрана сколь угодно малой, причем таким.образом, что мешающая линия поглощается газом-наполнителем значительно меньше, чем измеряемая линия. Например, при регИстрации линий азота на .фоне мешающей линии углерода, в качестве газа-наполннтеля выбирается газ содержащий углерод (например, метан) . Известно, что при прохождении квантов характеристического излучения азота через слой углерода имеет место скачок поглощения, в то же время линия углерода не претерпевает скачка поглощения при прохождении квантов через слой углерода.

Таким образом, кванты спектральной линии, близкой к скачку поглощения, компоненты газо-наполнителя со сторо,ны более легких элементов поглощаются слабо и регистрируются счетчиком в малой степени. Кванты ультрамягкого излучения, поглощенные газом-наполнителем, вызывают соответствующие акты ионизации, а в злектрическом поле дополнительной камеры 3 и основной камеры 1 между нитью-анодом н корпусом-катодом создается лавинообразный пррцесс, на аноде собирается отрицательный заряд и формируются электрические импульсы на выходе счетчика. В связи с тем, что нитьанод находится на значительном расстоянии от корпуса-катода счетчика, исключается возможность. электрического пробоя .через слоЯ газа-наполнителя, При этом размер коллиматора должен быть выбран таким образом, чтобы исключалась воэможность прямого попадания квантов иэ окна счетчика к нити-аноду.

В случае .необходимости регистрации более тяжелого элемента на фоне своей мешающей компоненты перемещают регулировочным винтом 8 подвижную стенку 7, тем самым увеличивая толщину слоя выбранного газа-наполнителя дополнительной камеры до толщины,-необходимой для достаточной степени поглощения квантов регистрируемой линии.

Предлагаемая конструкция позволяет повысить точность регистрации ультрамягкого рентгеновского излучения на фоне более легкой мешающей компоненты, используя селективные свойства газа-наполнителя. При этом конструкция позволяет полностью исключить возможность электрического пробоя слоя газа-наполнителя, вызванного необходимостью уменьшения его толщины.

Формула изобретения

1. Пропорциональный счетчик рентгеновского излучения, включающий корпус-катод с нитью-анодом, приемное окно с коллиматором и гаэ-наполнитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регистрации ультрамягкого рентгеновского излучения путем повышения степени фильтрации мешающего излучения самим счетчиком, корпус-катод счетчика выполнен н ниде основной и дополнительной камер, в основной камере размещена нить-анод, а в дополнительной - входное окно, расположенное в ее боконой стенке, плос807411 ф «saggy

2

1 фиа8

Составитель С.Простов

Редактор Н.Лазаренко Техред И.Рейвес. Корректор Н.Бабинец

Заказ ираж одписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП Патент, г. жгород, ул. Проектная, кость которой параллельная нити-аноду

2. Счетчик по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона селективно регистрируемых:спектральных линий элементов при использовании газов- наполнителей различного состава, дополнительная камера снабжена регулятором фильтрующего слоя. а6

Cf

М

ЮЗ

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гоганов Д.A. и др. Аппаратура и методы рентгеновского анализа.

Вып. 2, Л., 1967, с. 111.

2. Гоганов Д.A. и др. Аппаратура и методы рентгеновского анализа.

Вып. 2. Л., 1967, с ° 133 (прототип).