DE1573536A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Analysieren von Werkstuecken auf wasserstoffhaltiges Material und zum Steuern der Guete von mit wasserstoffhaltigem Material behandelten Werkstuecken - Google Patents

Description

Verfahren und Vorriohtung sun Analysieren von Werkstücken

auf wasserstoffhaltiges Material und zum Steuern der Güte

von mit wasserstoffhaltig©!* Material behandelten Werkstücken

?ür diese Anmeldung wird die Priorität von 6. Juli 1965 aus der USA-Patentanmeldung Serial No. 469 656 in Anspruoh genommen ο

!Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorriohtung gun Nachweis eines Wasserstoff enthaltenden Stoffes» wie Schmierfett oder öl, in oder auf Werkstücken, die mit diesem Stoff behandelt werden sollen.

Die groββtechnischen Verfahren zur kontinuierlichen Massenverarbeitung von Rohstoffen und Massenherstellung von auswechselbaren Ersatzteilen für Vorrichtungen erfordern die Entwicklung von Methoden und Vorrichtungen zur Gütekontrolle und Oütesteuerung von technischen Erzeugnissen. Es ist wünschenswert und oft notwendig» dass die QUtesteuerung kontinuierlich und selbsttätig verläuft und so zuverlässig ist» dass sie praktisch unfehlbar ist« Dies· Notwendigkeit ergibt eioh i.B· bei der Behandlung von natürlichen Rohstoffen mit raffinierten Erdölerieugniesen, um die Rohstoffe für die Anwendung in der Landwirtschaft oder in der Teohnik geeignet zu naohen, und bei der Herstellung von gesohmierten Teilen für alle Arten von Masohi-

009851/0401

nen und Laboratoriumsgeräten. Ein besonderes Beispiel für einen Fall» in dem eine kontinuierliche, selbsttätige und völlig zuverlässige Gütekontrolle und Gtttesteuerung erfordernoh 1st» ist die Herstellung von gefetteten Lagern und anderen gesohnierten Teilen für Kraftfahrzeuggetriebe. In diesen Fällen wird die Gütekontrolle oft dadurch ersohwert, dass die Fertigerzeugnisse eingeschlossen sind und nioht besichtigt werden können.

Es sind bereite viele verschiedene Verfahren und Vorrichtungen ssuo Bestimmen der Gegenwart eines Behandlungemittele in oder auf einem behandelten oder gefertigten Erzeugnis bekannt. Man hat versuoht, dies, wo es möglich ist, durch Besichtigung duroh Augeneohein zu erreiohenj diese Methode ist je do oh oft unbefriedigend, weil Ermüdung und Ablenkung des Bedienungsaannee dazu führen, dass unzulänglich behandelte Erzeugnisse unbemerkt duroh die Gütekontrolle hindurohlaufen. Sie Anwendung der Kernteohnologie auf die technische Verarbeitung hat in neuerer Zeit zur Entwicklung verschiedener Vorrichtungen zum laohweie der Gegenwart bestimmter Stoffe auf Gegenständen oder Werkstücken geführt. Insbesondere sind Vorrichtungen entwickelt worden, die einige der Neutronen messen, welche beim Besohuss eines behandelten Erzeugnisses mit Neutronen gebremst oder thermalisiert werden. Serartige Vorrichtungen aaohen z.Bo von der Thermalisierung von Neutronen duroh das zu prüfende Erzeugnis Gebrauoh, um den Feuchtigkeitsgehalt in Glessereiaand oder die relativen Anteile an verschiedenen Bestandteilen in Produkte trömen von Erdölraffinerien zu bestimmen·

Zum besseren Verständnis der Durchführung τοη Verfahren und des Betriebes von Vorrichtungen zum Nachweis von Neutronen sei vorausgeschickt, dass βloh verschiedene bestimmte Vorgänge abspielen, wenn ein Gegenstand oder Werkstück mit Neutronen beschossen wird. Einige der Neutronen reagieren mit Atomkernen der verschiedenen ohemisohen Elemente in des Gegenstand oder Werkstüok. Diese reagierenden Neutronen werden entweder von de Atomkernen, mit denen sie in Berührung kommen, absorbiert, odt ■ie werden von den Atomkernen abgelenkt und geitreut und treti

3 1573539

dann aus dem Werkstück aus oder gehen eine oder mehrere Reaktionen mit anderen Atomkernen ein_o Wieder andere Neutronen gehen durch das Erzeugnis oder Werkstück hinduroh, ohne mit Atonkemen zu reagieren, und legen infolgedessen einen geradlinigen, ununterbrochenen Weg durch das Werksttiok zurück«, Die Wechselwirkung zwischen einen einzelnen Neutron und einem Atonkem in dem Werkstüok ist eine verwickelte physikalische Ereoheinung, die sioh durch rein theoretische analytische Methoden nicht genau voraussagen lässt, und daher nuss die Voraussage oder das Zustandebringen von Neutronenreaktionen empirisoh bestimnt und auf statistische Prinzipien und Methoden gegründet werden.

Obwohl die gegenwärtigen Methoden zum Analysieren von Neutronenreaktionen grundsätzlich statistisch sind, weiss nan, dass die Wahrsoheinliohkeit der Wechselwirkung zwisohen einem Neutron und einen Atomkern von der Energie des Neutrons und der Zusammensetzung und Struktur des Atomkerne abhängt. Gewöhnlich ist die für die Wechselwirkung mit den nahe an dem Atom vorbeifliegenden Neutronen zur Verfügung stehende Wirkungsfläohe grOsser als die tatsächliche physikalische Fläche des Atomkerns. Diese Wlrkungsflache des Atomkerns wird als Streuungsquersohnitt bezeichnet und in barn-Elnheiten angegeben, die die Dimension des Quadrates einer Länge besitzen. Definitlonsgemäße ist 1 barn = 1 χ 10 * cm . Der für ein bestimmtes ehe« nieohes Element charakteristische Streuungsquersohnitt variiert ■it der Energie der Neutronen, die duroh den das Element enthaltenden Stoff hindurchtreten. Für Neutronen mit Energien im Bereich von 100 bis 0,01 Megaelektronenvolt variiert z.B« der Streuungsquersohnitt des Wasserstoffkerne von 0,1 bis etwa 20 barn. Im Neutronenenerglebereloh von 0,01 Megaelektronenvolt bis etwa 1,0 Elektronenvolt bleibt der Streuungsquersohnitt des Wasserstoffatons bei etwa 20 barn konstant, und wenn die Neutronenenergie welter abnimmt, nimmt der Streuungequersohnitt dee Wasserstoffatone auf etwa 80 barn bei 0,003 Elektronenvolt su. Die Änderung des Streuungsquersohnittes nit der Änderung der Neutronenenergie findet auoh bei anderen Elementen als Was-

009851/0401 BAD OBfä«%

8eretoff etatto Bei den meisten anderen Elenenten ist jedoch die Änderung des Streuungsquerschnittes und der £ahlemnässige Wert desselben im allgemeinen nicht so gross, wie es bei dem Waeserstoffatom bei gewissen Neutronenenergien der Pail ist»

Die Anwendung von Verfahren und Vorrichtungen zum Naohweis von Neutronen zur Peststellung der Anwesenheit eines bestimmten Elementes und mithin eines Behandlungsmittels, welches dieses Element enthält, in oder auf einem Werkstück beruht auf der Art der oben erörterten Neutronenreaktionen, und die bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Nachweis von Neutronen weisen gewisse Nachteile auf. Z.B. misst der Detektor nur einen Teil der tatsächlich von dem Werkstück gestreuten Neutronen, weil das Nachweisorgan verhältnismässig klein ist« Ferner ist es oft praktisch nicht durchführbar, das Naohweisorgan an dem günstigsten Ort für die Neutronenmessung anzuordnen, weil der Neutronendetektor einen Bestandteil einer anderen Vorrichtung bildet, die in dem technischen Verfahren verwendet wird. Da die Verfahren und Vorrichtungen zum Nachweis von Neutronen im allgemeinen nicht imstande sind, praktisch alle gestreuten Neutronen zu erfassen, besitzen sie oft nicht den hohen Zuverlässigkeitsgrad, der für technische Gtttekontroll- und Gtiteeteuerungsverfahren gewöhnlich erforderlich ist.

Weitere Nachteile bei der Anwendung der bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Nachweis von Neutronen bei technischen Verfahren ergeben sich daraus, dass im allgemeinen die Neutronenquelle, der Detektor und der Weg der Neutronen zum Werkstück oder Prüfsttiok gegeneinander und gegen die Umgebung der Prüfzone nioht richtig isoliert und abgeschirmt sind. Bei der Entwicklung des Verfahrene und der Vorrichtung gemäse der Erfindung wurde gefunden, dass das Ergebnis der Messung der Neutronenreaktionen unsuvarlässig und ungenau wird, wenn die Neutronenquelle und der Detektor nioht richtig duroh Neutronen absorbierende Stoffe derart abgeschirmt und isoliert sind, dass ein wohldefinierter Weg für den Neutronenfluss von der Neutronenquelle duroh das Prüfstück zum Detektor zur Verfügung steht. Diese Unzuverlässigkeit beruht mindestens teilweise auf der

_n, 00985 1/OA 0 1

Wirkung von Neutronen, die aus Quellen ausserhalb des Prüfgerätes stammen, in den Detektor eintreten und fälsohlloh als von dem Werkstück ausgesandte Neutronen gezählt werden. Ferner kommen durch unzulänglich abgeschirmte und offene, unisolierte Vorrichtungen oft Felder von einfallenden und gestreuten Neutro*. nen mit Intensitäten zustande, die mit der Zeit übermässig stark im Raum schwanken. Diese Nachteile verursachen einen Grad an Unzuverlässigkeit, der bei technischen Verfahren, die eine strenge Gütekontrolle erfordern, nicht geduldet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gütekontrolle und Gütesteuerung bei technischen Verfahren zur Verfugung zu stellen, bei dem die Anwesenheit oder Abwesenheit von wasserstoffhaltigem Material in oder auf einem Werkstück duroh Messung der Intensität eines duroh dag Werkstück durchgehenden Neutronenstrahls festgestellt wird, und das die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist und daher eine genauere Messung und Verfahrenssteuerung gestattet.

Dies wird durch ein Verfahren zum quantitativen Analysieren von Werkstücken auf wasserstoffhaltiges Material erreicht, bei dem man einen Strahl von thermischen Neutronen durch eine Prüfzone sendet, in der Im Weg der Neutronenstrahlen das Werkstück angeordnet ist, und das erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass man aus dem von dem Werkstück hlndurohgelassenen Neutronenstrahl duroh Kollimieren Streuneutronen ausblendet, den kollimierten Neutronenstrahl in ein Detektorsignal umwandelt und die Konzentration an wasserstoffhaltigem Material in dem Werkstück duroh Vergleich des Detektoraignals mit einem in der gleichen Weise von einer bekannten Bezugsnorm gewonnenen Detektorsignal bestimmt.

Bei der Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung wird ein Neutronenstrahl von einer Neutronenquelle zu einem Detektor geleitet, der Neutronenstrahl wird zwischen der Neutronenquelle und dem Detektor parallel gerichtet» die Neutronen werdtn ringe ua die Neutronenquelle herum gebremst, der Detektor

- 5 BADOTOINAt 009851/0401

wird mittels Neutronen absorbierender Stoffe abgeschirmt, so dass ein gut definierter Weg für den Neutronenfluss und eine Frlifzone zwischen der Neutronenquelle und dem Detektor gebildet werden, die Anzahl der duroh ein riohtig behandeltes Werkstüok in der Prüfzone hindurohgehenden Neutronen wird bestimmt, die Anzahl der durch ein das wasserst of i'haltige Behandlungsmittel nicht aufweisendes Werkstück in der Prüfzone hindurohgehenden Neutronen wird ebenfalls bestimmt, ein zu untersuchendes Werkstück wird in der Prüfzone angeordnet, die Anzahl der duroh das Prüfstück hindurchgehenden Neutronen wird bestimmt, und das an dem Prüfstück erhaltene Messungsergebnls wird mit den an dem riohtlg gesohmierten Werkstück und an dem kein Behandlungsmittel aufweisenden Werkstück erhaltenen Messungsergebnissen verglichen.

Bine weitere Ausbildung der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern der Güte von mit wasserstoffhai tigern Material behandelten Werkstücken unter Anwendung der oben beschriebenen Verfahrensmassnahmen. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Werkstücke der Reihe nach duroh die Prüfzone fördert und diejenigen Werkstücke aussondert, die zufolge dem gewonnenen Detektorsignal nicht die gewünsohte Menge an wasser at of fhal tigern Material aufweisen.

Die erfindungsgemäase Vorrichtung besitzt eine Neutronenquelle und einen Neutronendetektor, die miteinander auf gegenüberliegenden Seiten eines Trägers fluchten, wobei der Träger so gebaut und angeordnet ist, dass er das zu prüfende Werkstück halten kann· Die Neutronenquelle ist von einem Neutronenbreosstoff umgeben, in welohen sich eine Neutronenleitung befindtt, die aloh von der Neutronenquelle bis zum Träger in Sichtung auf den Detektor hin erstreckt. Bei einer bevorzugten Ausführungsfora der Vorrichtung ist in die Leitung zwisohen der Neutronenquelle und dem Träger ein Pfropfen aus einem Neutronenbremsstoff eingesetzt, der Detektor besitzt einen Mantel aus einem Neutronen abschirmenden Stoff, und zwisohen der Neutronenquelle und dem Detektor befinden sich Neutronenkollinatoren. Bei einer besondere bevorzugten Aueführungeform der erfindungagemäeeen Vorrichtung let dtr Träger ale endloses Pörderorgan, B₀B. ale

BAD ORIGINAL

Q O 9 8 5 1 / O 4 O 1

Förderband oder Walzen, ausgebildet, mit dem Detektor ist eine Datenverarbeitungsanlage verbunden, die das Ausgangesignal dee Detektors in verständliohe Daten umwandelt, und ausserdem iet an den Detektor eine Einrichtung zur Gütesteuerung angeschlossen, die das Ausgangssignal des Detektors aufnimmt und selbsttätig alle Werkstücke von dem Eörderorgan entfernt, die nicht der zuvor festgesetzten Gütenorm entsprechen.

In der nachfolgenden BeSchreibung haben die folgenden Ausdrüoke die folgenden Bedeutungen!

Unter "Werkstück" ist ein künstliches oder natürliches Objekt oder Aggregat zu verstehen, das einem Behandlunge-, Herstellungs-, Zusammenbau- oder Yerarbeitungsverfahren unterworfen wird.

"Durchgehende Neutronen" sind diejenigen Neutronen, die unmittelbar durch einen Gegenstand oder ein Werkstüok hindurchgehen, ohne mit Atomkernen des Gegenstandes bzw. Werkstückes in Wechselwirkung zu treten.

"Neutronenzählung" ist die Geeamtanzahl der in einem bestimmten Zeitraum nachgewiesenen Neutronen und setzt sich aus der Summe zweier Messgrössen zusammen, die nachstehend als "Signal" bzw* "Geräusch" bezeichnet werden.

Unter "Signal" 1st der Teil der Neutronenzählung zu verstehen, der der Anzahl der durchgehenden und in den Detektor eintretenden Neutronen entspricht.

Unter "Geräusch" ist der Teil der Neutronenzählung zu verstehen, der der Anzahl der nicht durch das Werkstück durchgehenden Neutronen entspricht, die auf einen anderen als dem unmittelbar durch das Werkstück führenden Weg in den Detektor gelangen. Daher umfasst das von den Detektor angezeigte Geräusch nioht nur diejenigen Neutronen, die an Wechselwirkungen nit Atomkernen in den Werkstüok beteiligt sind und anschlieeeend in den Detektor eintreten, sondern auoh diejenigen Neutronen, die von aueeerhalb der Yorriohtung gelegenen Quellen her in den Detektor eintreten.

Die "Zählzeit" ist eine ununterbrochene Zeitspanne» in der die Anzahl der in den Detektor eintretenden Neutronen von denselben gemessen wirdο

- 7 BADORJGINAt, 009851/0401

Unter "Neutronenabsohirmstoff" ist ^eder Stoff zu verstehen, der ein verhältniemäseig grosses Absorptionsvermögen für Neutronen besitzt.

Unter "Neutronenbremsstoff" ist jeder Stoff zu verstehen, der ein verhältnisaässig grosses Thermalisierungβ- und Streu-Vermögen fttr Neutronen besitzt.

"Sohnelle Neutronen" sind Neutronen mit einer Energie von mehr als 1 Elektronenvolt.

"Thermische Neutronen" oder "langsame Neutronen" sind Neutronen mit einer Energie von 1 Elektronenvolt oder weniger.

Eine "thermische Neutronenverteilung" ist eine Gruppe von Neutronen, in der eine wesentliche Anzahl von Neutronen Energien von etwa 1 Elektronenvolt oder weniger besitzt.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird die Anwesenheit eineβ wasserstoffhaltigen Behandlungemittels in oder auf einem Werkstück bestimmt, indem die Neutronen gezählt werden, die in einer festgesetzten Zählzeit durch ein in dem Neutronenstrahl angeordnetes Werkstück von der Neutronenquelle zum Neutronendetektor hindurchgehen. Die Neutronenquelle und der Detektor befinden sich in axialer Ausrichtung miteinander auf gegenüberliegenden Seiten des Werkstückes. Die Messung der durchgehenden Neutronen hat gegenüber der Messung der n.i ohv-durchgehenden Neutronen den Vorteil, dans ein Strahl von durchgehenden Neutronen sich hinsiohtlioh seiner geometrischen Form durch Parallelriohtung und Abschirmung steuern lässt. So kann praktisch die gesamte Zahl der durchgehenden Neutronen leicht bestimmt werden, woraus sich eine höhere Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit ergibt, als sie bei der Messung der nicht-durchgehenden Neutronen erreiohtbar ist.

Ale Neutronenquelle kann jede beliebige Vorrichtung oder Substanz verwendet werden, die Neutronen aussendet, wie z.B₀ ein Kernreaktor, ein Cyclotron, ein Neutronenbesohleuniger oder •in radioaktives Stoffgemisoh, das mindestens einen radioaktiven Stoff enthält. Radioaktive Stoffe werden als Neutronenquellen wegen der Konstanz der Geschwindigkeit der Neutronenemiesion, der gedrängten Form und der Leichtigkeit der Hantie-

0098 51/0401 BAD ORIGtMAL

rung fUr die Zweoke der Erfindung bevorzugt«, Beispiele für geeignete radioaktive Stoffe sind ein Gemisch aus Polonium und Beryllium, welohes eine Halbwertszeit von 138 Tagen und eine Bmissionsgeeohwindigkeit von 2,5 χ 10 Neutronen/Curie/Sekunde aufweist, sowie ein Gemisch aus Radium und Beryllium, welohes eine Halbwertszeit von 1622 Jahren und eine Bmisslonsgesohwindigkeit von 1,3 χ 10^ Neutronen/Curie/Sekunde aufweist* Die Anzahl der in einer gegebenen Zeitspanne von einem radioaktiven Stoff ausgesandten Neutronen ist eine statistische Erscheinung, und es ist erwünscht, dass der radioaktive Stoff eine verhältnisnässig hohe und über lange Zeiträume, mindestens während der angewandten Zählzeit, konstante Neutronenemissionsgesohwindigkelt aufweist. Daher wird als radioaktiver Stoff ein Gemisch aus ^plutonium _ima Beryllium mit einer Halbwertszeit von 24 600 Jahren und einer Hteutronenemisalonegesohwindigkeit von 1,7 x 10 Neutronen/Curie/Sekunde bevorzugt. Bin anderer bevorzugter radioaktiver Stoff ist ein Gemisch aus Amerloium und Beryllium mit einer Halbwertszeit von 458 Jahren und einer Emie-Bionegesohwindigkeit von 2,0 χ 10 Neutronen/Curie/Sekunde· Jedenfalls 1st es kein besonders ausschlaggebendes Merkmal der Erfindung, welcher besondere Stoff als Neutronenquelle verwendet wird, sofern nur die Neutronenquelle eine praktisch konstante Ealssionsgesohwlndigkeit besitzt und der von ihr ausgehende Neutronenstrahl eine ausreichende Anzahl von Neutronen enthält, damit die Wahrsoheinliohkelt der Reaktion von Neutronen in dem zu untersuchenden Werkstüok gross genug ist, um ein zuverlässiges und genaues Anzeichen für die Anwesenheit oder Abwesenheit des Behandlungsmittels zu liefern. Es wurde gefunden, dass geeignete Neutronenemisslonsgeeohwindlgkeifcen der Neutronenquelle ■indestene etwa 1,0 χ 10 Neutronen je Sekunde betragen sollen. Deshalb 1st es zweokmässig, von beispielsweise einem Gemisoh aus *^Plutoniun und Beryllium als radioaktiven Stoff mindestens etwa 0,5 Curie zu verwenden.

Der la Bahnen der Erfindung verwendete Nsutronendetektor kann »it eine* elektronieohen Verstärker ausgerüstet sein, um dl· von dea Detektor erzeugten Ausgangsleistungen zu verstärken,

009851/0401

und er kann ferner mit einem Zähler oder einem sonstigen Registriergerät gekoppelt sein, das eine sichtbare Registrierung der Neutronenzählung hervorbringt· Zusammen oder statt mit dem Zähler kann der Detektor mit einer selbsttätigen Werketüokaussortierungsvorriohtung kombiniert sein, die auf das Ausgangseignal des Detektors in der Weise anspricht:, dass sie mangelhafte Werkstücke aussortiert. Der Detektor kann ein mit Bor oder lithium ausgekleideter Zähler oder ein mit gasförmigem Bortrlfluorid oder dem Isotop des Heliums mit der Atommasse 3 gefüllter Proportionalzähler sein. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren kann jeder Detektor verwendet werden, der thermische Neutronen feststellen und eine verständliche Registrierung der Ausgangsleistung hervorbringen kann.

7Ur die wirksame Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist es wesentlich, dass die Neutronenzählung nur durchgehende Neutronen erfasst, insoweit dica auf praktische Weise erreichbar ist. Da die bisher zur Verfügung stehenden Neutronenzähler nioht in dem Sinne selektiv sind, dass sie nur durchgehende Neutronen, aber keine nioht-durohgehenden Neutronen messen, wird naoh einer weiteren bavorzugten AusfUhrungsform der Erfindung das von dem Detektor festgestellte Geräusoh vermindert, welches durch den Eintritt von nicht von dem Prüfstück durohgelassenen Neutronen in den Detektor herrührt. Die Verminderung des vom Detektor angegebenen Geräusches wird naoh einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch Parallelrichtung des Neutronenstrahles und Abschirmung der Umgebung der Prüfzone und des Detektors erreioht*

Die Erzeugung eines scharf begrenzten Neutronenstrahles, der auf das Werkstüok zu gerichtet ist, und die Verminderung der Anzahl von Streuneutronen rings um die PrUfzone und den Detektor herum wird teilweise daduroh erreicht, dass die Neutronenquelle mit einem Bremsetoff, wie Paraffin, Polystyrol, Graphit, öl, Schweren Wasser, Cadmium, Boral oder einer Kombination 8öleher Stoffe, umgeben wird· Die Neutronenleitung zum WerketUok erfolgt durch einen Kanal, der sich von der Neutronenquelle duroh den dieselbe umgebenden Breasblook hinduroh zum

- 10 -

⁵ 009851/0401

BAD ORIGINAL

Werkstück erstreckt. Form und Abmessung dieser Neutronenleitung entsprechen zweokmässig so weit wie möglioh der Form und den Abmessungen des Werkettickes, damit möglichst wenige Neutronen aus der Neutronenquelle an dem Werkstüok vorbei in den Detektor gelangen.

Neutronen, die in den Detektor von ausserhalb der Vorrioh-

tung gelegenen Quellen her eintreten, sind störend, da die fälaohlioh als duroh das Werkstüok durchgelassen Neutronen gezählt werden könnten. Um die Anzahl der nicht duroh dae WerketUok hindurohgegangenen und den Detektor duroh die Wände desselben hinduroh erreichenden Neutronen zu vermindern, kann eine zusätzliche Abschirmung in Form eines den Detektor umgebenden Mantels aus einem abschirmend wirkenden Stoff vorgesehen werden· Ein soloher Absohirmungsmantel besteht vorzugsweise aus einen Metall, wie Cadmium oder Boral, kann jedooh auoh aus anderen Stoffen oder Stoffkombinationen bestehen.

Weitere duroh das Werkstück nicht hindurchgegangene Neutronen sind diejenigen, die von dem Werkstüok oder anderen in oder in der Nähe der Prüfzone befindlichen Gegenständen gestreut werden und nach einer oder mehreren Wechselwirkungen mit Atomkernen dann dooh noch den Detektor duroh die Wandungen desselben hinduroh oder durch seinen Einlass erreiohen« Daher wird eine weitere Verminderung des Geräusches und Verbesserung dea empfangenen Signals duroh Parallelriohtung der von der Neutro« nenquelle ausgesandten Neutronen erreicht. Vorzugsweise wird der Keutronenstarhl mindestens zweimal parallel gerichtet, nämlioh einmal zwischen der Neutronenquelle und dem Werkstüok, so dass parallele Neutronenströme auf das Werkstüok auftreffen, und ein zweites Mal zwisohen dem Werkstück und dem Detektor, um die Anzahl der nicht duroh das Werkstüok hindurohgetretenen, aber in den Detektor eintretenden Neutronen noch weiter herabzusetzen. Die Form und die Abmessungen der Neutronendurohtrittskanäle duroh die Kollimatoren richten sioh naoh einem oder beiden der folgenden Paktoren. Ein Faktor besteht aus der Form und den Abmessungen des Werkstückes; in dieser Beziehung sollen die Neutronendurohtrittskanäle eine solche Form und sol-

- 11 -

009851/04 01

ohe Abmessungen aufweisen, dass Neutronen, die, statt durch das Werketttok hindurohzugehen, an demselben vorbeiströmen, nicht in den Detektor eintreten können. Der andere, die Form und Abmessungen der Neutronendurohtrittskanäle duroh die Kollimatoren beeinflussende Faktor ist die Qrösse und Form dee Einlasses zum Detektor. Alle anderen Neutronendurohtrittskanäle sollen, soweit dies möglich ist, so angeordnet sein, dass sie parallele Ströme von durch das Werksttiok hindurchgegangenen Neutronen in den Detektor gelangen lassen, ^edooh alle übrigen Neutronen absorbieren und den Eintritt derselben in den Detektor verhindern.

Viele Neutronenquellen erzeugen Neutronen mit Energien innerhalb eines weiten Energiebereiohes, und dies trifft auoh auf die oben erörterten radioaktiven Stoffe zu. Daher wird, unabhängig von der angewandten Neutronenquelle, mit ziemlicher Sicherheit eine Anzahl von söhne11en Neutronen sowie eine Anzahl von langsamen Neutronen ausgesandt. Die Art der Neutronenerzeugung ist aus mindestens zwei Gründen für die wirksame Anwendung des erfindungegemäseen Verfahrens wesentlich. Die Wahrscheinlichkeit, dass βohne118 Neutronen mit den Atomkernen eines bestimmten chemisohen Elementes in dem Werkstück in Wechselwirkung treten, ist wesentlich kleiner als die Wahrscheinlichkeit, dass dice *cai therre'" ■ -m Neutronen geschieht. Ferner können die meisten der zur Sal·; aur Verfügung stehenden und normalerweise angewandten Neutronendetektoren nur thermische Neutronen feststellen, während schnelle Neutronen, die in den Detektor •intreten, keinen Beitrag zum Ausgangssignal des Detektors leisten. Eine bevorzugte AusfUhrungeform des erfindungsgemftssen Verfahrens umfasst als zusätzliohe Verbesserung die weitere Abbremsung der von der Neutronenquelle in die Neutronenleitung ausgesandten Neutronen, bevor sie in das Werketüok eintreten. Geeignete Methoden für eine solche zusätzliche Abbremsung der von der Neutronenquelle ausgesandten Neutronen bestehen darin, dass man entweder die Neutronenquelle vollständig ait einem Brennstoff umgibt, oder dass man in die Neutronenleitung zwischen der Neutronenquelle und dem Werketüok einen Pfropfen aus

- 12 -

einem Stoff einschaltet, der imstande 1st, Neutronen zu streuen und zu thermalisieren. Unter diesen Umständen besitzt der aus den Brennstoff austretende Neutronenstrahl im wesentlichen eine thermische Neutronenverteilung, bei der mit hoher Wahrsoheinliohkelt die gewünschte Neutronenreaktion in einem richtig behandelten Werkstück eintritt und der von dem Werkstüok durohgelassene Neutronenstrahl genau und zuverlässig die Anwesenheit oder Abwesenheit des fiehandlungsmlttels in oder auf dem Werkstück anzeigt.

Beispiele für geeignete Brennstoffe zur Herstellung des Pfropfens sind die oben bereits für dan Bramsblook genannten Stoffe» wie Paraffin, Polystyrol, Graphit, öl und Sohweres Wasser» Feste Brennstoffe werden bevorzugt, da sie siob, infolge ihres Aggregatzustandes leichter in für die Durchführung des erfindungsgetaässen Verfahrens geeigneten Vorrichtungen anordnen lassen, Der Bremsstoffpfropfen kann beliebige Form und Abmessungen haben, sofern er nur möglichst genau in die Neutronen* leitung des Bremsblockes hineinpasst und die Intensität des auf das Werkstüok auftreffenden Neutronenstrahles nicht so stark herabsetzt, dass eins zuverlässige Anzeige der Gegenwart oder Abwesenheit des Behandlungsmittols nicht mehr erhalten werden kann. Das erflndungsgemäase Verfahren wurde In zufriedenstellender Welse sowohl bei vollständiger FortAassung- des Bremsstoff pfropf ens als auah in Fällen durchgeführt, in denen der Brensstoffpfropfen Längen von 2,5 cm bis zu. mehreren Zentimetern und eine der Querschnittsfläche der Heutronenleltung gleiche Quersohnltteflache aufwies.

Eine ändert, die wirksame Anwendung des erflndungsgemässen Verfahrens beeinflussende GrOase ist die Zählaelt. Vorzugsweise werden für die Prüfung eines jeden einzelnen Werkstückes sowie auch für die an dem rlohtlg behandelten Werkstück und an dem kein Behandlungsmittel aufweisenden Werkstück durchgeführten Messungen die gleiohen Zählzeiten verwendet. Wenn alle diese Messungen mit gleiohen Zählzeiten durchgeführt werden, lassen sioh die Messungen unmittelbar miteinander verglelohenc Wenn Jedooh aus irgendwelchen Gründen ungleiche Zählzeiten angewandt werden, lassen «loh dl· Ergebnisse vergleichen, indes man für

- 13 -

BAD OMQWAI,.,.^ _: 0 0 9 8 5 1 / 0 A 0 1

jedes geprüfte Werketüok eine mittlere Zählung der durohgehenden Neutronen für eine festgesetzte Zeiteinheit beraohnet, die für sämtliche Messungen die gleiche ist, und diese Werte oder entsprechende Vielfache dieser Werte für jedes geprüfte Werkstück aiteinander vergleicht.

Sa die Erfindung in erster Linie für technische Verfahren oder im Laboratorium durchgeführte Verfahren bestimmt ist, bei denen viele Werkstücke in kurzer Zeit untersucht werden müssen» ist es oft zweokmässig, mit einer Zählzeit von weniger als 1 Hinute und oft sogar von weniger als 10 Sekunden zu arbeiten. In dieser Beziehung wurden Untersuchungen angestellt» und die nachstehenden Werte zeigen, dass das Verfahren und die Vorriohtung gemäss der Erfindung angewandt werden können» um zuverlässig die Anwesenheit eines Behandlungsmittels in oder auf einem WerkstUok anzuzeigen» wenn die Zählzeit weniger als 10 Sekunden beträgt, und sogar dann» wenn die Zählzeit nur 3 Sekunden oder nur 1 Sekunde beträgt. Natürlich können gewünsohtenfalls auoh längere Zählzeiten angewandt werden.

Die Erfindung kann angewandt werden» um einzelne Werkstücke naoh der Wahl dos Bedienungeinannes zu untersuchen, sie kann aber auoh angewandt werden, um eine grosse Zahl von Werkstücken nacheinander zu untersuchen, wie es erforderlich ist, wenn die Werkstücke auf einem förderband oder einer ähnlichen Vorrichtung durch die Prüfzone geführt wordene Um eine repräsentative und zuverlässige Zählung der durchgehenden Neutronen zu erhalten, ■use man viele untereinander in Beziehung stehende Variable aufeinander abstimmen, wie z.B. die Grosse und Art des zu prüfenden Werkstückes, die Art und Menge des Behandlungsmittels, die Art und Stärke der NeutronenaueHe, die jeweils angewandten Absohirmungsorgane, Kollimatoren und Moderatoren, den für die Prüfvorrichtung zur Verfügung stehenden Raum und die in Anbetracht der technischen Produktionsgesohwindigkeit but Verfügung stehende Zählzeit. Wenn man alle diese Faktoren in Betraoht zieht, ist es in den meisten fällen möglich, eine zuverlässige Messung der Anwesenheit des Behandlungsmittel« iu erhalten, während die Werkstücke fortlaufend durch die Prüfzone hindurohge-

- 14 -

A^; 009851/0401

führt werden. Eiohversuche mit der für jeden praktischen Pail verwendeten Ausrüstung zeigen, ob und welche Einstellungen der oben genannten Variablen für den jeweiligen Pall erforderlioh sind. Wenn es in bestimmten Fällen erforderlich ist, dass das Werkstüok während der Zählzeit in der Prüfzone ortsfest gehalten wird, kann eine Vorrichtung verwendet werden, um die Bewegung des Werkstückes dur.ch die Prüfzone entsprechend zu steuern« Jedenfalls erfordert die praktische Anwendung der Erfindung in jedem besonderen Fall gewisse Abänderungen je naoh den Erfordernissen} die sich aus der Erfahrung des Fachmannes ergeben) derartige Abänderungen liegen jedooh nicht ausserhalb des Bahnen· der Erfindung, insoweit sie auf einem Verfahren zur Messung des Durchganges von gebremsten Neutronen durch ein Werkstück beruhen, bei dem der Neutronenstrahl abgeschirmt und parallel gerichtet wird und die erhaltenen Hessungsergebnisse verwendet werden, um eine Gütekontrolle oder Gutesteuerung des geprüften Werkstückes auf der Grundlage von Normen zu erhalten, die von Eiohwerten an sorgfältig hergestellten Normet ticken abgeleitet sind ο

Bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist die verwendete Vorrichtung rings um die Prüfzone herum so angeordnet, dass infolge der Orientierung und des gegenseitigen Abstandes der verschiedenen Teile voneinander einfallende md durchfallende Neutronenstrahlen von genügender Intensität zur Bestimmung der Anwesenheit des wasserstoffhaltigen Behandlungsaittels erhalten werden. Sie erforderlichen Abstände, die erforderliche Orientierung und die geringste zulässige Zählzeit können duroh wiederholt· Siohmeseungen der durchgehenden Neutronen durch «ine leer· Prüfzone, ein richtig behandeltes Werkstück und ein Werkstück festgelegt werden, das kein Behandlung«* aitttl aufweist. Sie Erfahrung hat gezeigt, dass selbst im Falle von Zähleeiten von nur wenigen Sekunden die Messungen der duroh •In viohtig behandeltes Werkstück durchgehenden Neutronen und der duroh ein kein Behandlungsmittel aufweisendes Werkstück durchgehenden Neutronen um einen Betrag voneinander abweichen, der dl· Summe der bei diesen Messungen möglichen statistischen

- 15 BADÖRIGINAL 009851 /0401

Fehler übersteigt, wenn die verschiedenen, untereinander in Beeiehung stehenden Elemente der Erfindung je naoh den "betreffenden Arbeitsbedingungen richtig gesteuert werden» So kann eine Sütekontrollnorm, die entweder direkt von einem Beobachter oder ferngesteuert und selbsttätig von ©inei? mit dem Detektor verbundenen Vorrichtung anzuwenden ist, s.B. auf der Basis abgeleitet werden, dass die hochstzulässige Zählung der durchgehenden Neutronen das 1,5- oder 2,0-fache (oder sonstige Vielfache) der Zählung betragen darf, die mit dem richtig behandelten Werkstück erhalten wird. Werkstücke, bei denen die Zählungen dieses zulässige Maximum übersteigen, werden aus dem Best des teohnischen Ausstosses aussortiert.

Unter Umständen kann das Werkstück Stoffe enthalten, die In gewissen Hinsichten dem wasserst offhalt igen Behandlungsmittel flhnlich sind, z.B. wenn das Werkstück mit einem Erdölerzeugnis geschmiert wird und eine gewisse Menge !feuchtigkeit enthält, und wenn sowohl das Schmiermittel als auch die Feuchtigkeit etwa den gleichen Wasserstoffgehalt aufweisen. In solohen Fällen kann eine zusätzliche Eichung durchgeführt werden, indem man Messwerte von einem Werkstück, das das Schmiermittel, aber keine Feuchtigkeit enthält, von einem Werkstück, das Wasser, aber kein Schmiermittel enthält, und von Werkstücken bestimmt, die verschiedene Mengen Wasser und Schmiermittel enthalten.

Von solchen Elchwerten kann die Güte.'tontrollnorm abgeleitet und auf die jeweiligen Arbeitsbedingungen des technischen Verfahrene eingeregelt werden. Ein BeispioX für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäsinn Verfahrens ist in der Zeichnung in der Draufsioht und im Quorschnitt, jedoch nioht massgetreu, dargestellt. Die Vorrichtung weist eine Neutronenquelle 10 auf, die von dem Bremsblook 12 umgeben ist, in den sich die Neutronenleitung H von der Neutronenquelle 10 bis ma äusseren Rand des Bremsblookes 12 erstreokt. Die Neutronenquelle 10 und der Bremsblook 12 sind neben dem Träger- und Förderorgan 16 angeordnet, auf dem das Werkstück 22 duroh dit Prüfzone gefordert wird. Der Neutronendetektor 24 befindet sich auf der der Neutronenquelle 10 abgewandten Seite des Förder-

- 16 -

009851/0401 BAD ORIGtNÄfc ν ,

organs 1β in axialer Ausrichtung mit einer linie, die sieh durch den Mittelpunkt der Neutronenquelle 10, der Leitung 14 und dea Detektors 24 erstreckt, so dass für den Plug &@r neutronen ein geradliniger Weg duroh die Vorrichtung zur ¥©rfiigung steht«

Das erste Aggregat 30 von Kollimatoren besteht aus den Kollimatoren a und b und befindet sich zwischen dem Werkstück 22 und dem Ende der Leitung 14· Die Aufgabe dieser Kollimatoren ist es, vagabundierende neutronen und Streuneutronen zu absorbieren und einen parallelen Strom von einfallenden Neutronen auf das Werkstück 22 zu lenken« Das zweite Aggregat 32 besteht aus den Kollimatoren c, d und e und befindet sich zwischen äeu Werkstück 22 und dem Einlass 34 zum Detektor 24. Die Aufgab® dieses Kollimatorenaggregates ist es, vagabundierende Neutronen und Streuneutronen zu absorbieren und einen parallelen Strom von duroh das Werkstück hindurohgetretenen Neutronen auf den Detektor 24 hin zu lenken. Die Kollimatoren bestehen aus einem Werkstoff von hohem Neutronenabsorptionsvermögen, wie Cadmium oder Boral. Jeder der Kollimatoren a, b, o, d und e besitzt eine mittlere öffnung, die axial mit der Neutronenquelle 10 und dem Detektor 24 fluchtet. Die Anzahl der Kollimatoren in einen jeden Aggregat richtet sich nach Faktoren, wie dem zur Verfügung stehenden Raue und der erforderlichen Parallelriohtung.

Die Abmessungen der mittleren Öffnungen in den Kollimatoren und der Leitung 14 sind vorzugsweise gleich der Grosse des Werkstüokes 22» da es erwünscht ist, dass nur eine möglichst geringe Anzahl von Neutronen unter Umgehung des Werkstückes 22 in den Detektor 24 gelengt. Wenn diese Bedingung erfüllt oder für die nutzbringende Anwendung der Erfindung nioht wesentlich ist, können dit Abaessungen der Öffnungen in den Kollimatoren und der Leitung 14 gegebenenfalls der Vom und Grosse des Einlass·· 34 sun Detektor 24 entspreohen» damit eins ausreichend-, Zahl von durchgehenden Neutronen in den Detektor 24 eintritt;;, gleichzeitig *b#r eögliohet wenige Neutronen in den Dcttlrlos? «datrtttn, öl® niob* durch fts* Werkstück hindurohgsgangtn

- 17 BAD ORtGiN^Ii.- - 4*U D Q 9 3 5 1 / ?H Π ';

In der Leitung 14 befindet sich angrenzend an die Neutronenquelle 10 ein Brennstoffpfropf en 36, der aus den gleiohen oder einem ähnlichen Werkstoff von verhältnismäseig hohes Thermalisierungevermögen für Neutronen besteht wie der Bremsblook 12, so dass eine thermisoha Neutronenverteilung auf das Werkstüok 22 auftrifft« Unter Umständen kann der Bremeetoffpfropfen 36 fortgelassen werden, und auf jeden Fall bestimmen sieh die Abmessungen des Brems stoff pfropf ens nach faktor·», wie der Starke der neutronenquelle, der Grus·· und Art des Werkstückes, der Art des Behandlungsmittels, der Art dee verwendeten Detektors und der Zählaeit.

Der Detektor 24 besitzt einen Wandler 38, der an die Hooh-•pannungsquelle 40 und den Vorverstärker 42 angeschlossen 1st« Der Eintritt eines Neutrons in den Detektor 24 bewirkt ein· Änderung des elektrischen Potentials längs des Wandlers 38, die auf den an den Vorverstärker 42 angeschlossenen Verstärker 44 übertragen wird. Kit dem Verstärker 44 ist der Zähler 46 v*rbunden, der das Auegangssignal des Detektors 24 in verständliche Daten umwandelt. Der Zähler 46 ist ferner mit de» Wähler verbunden, der diejenigen Werkstücke von dem ?örderorgan 16 entfernt, die keine Zählung durchgehender Neutronen innerhalb der zuvor festgelegten Gtütekontrollnorm liefern. Der Wähler 48 kann eine (in der Zeiohnung nioht dargestellte) Schaltverzögerungsvorriohtung enthalten, die die Betätigung des Wähler« 48 so lange verzögert, bis ein der Norm nioht genügendes Werkstück von der Prüfzone an die Stelle vorgerückt ist, wo das Werkstück durch den Wähler 48 von dem fttrderorgan abgenommen werden kann.

lin Motor 50 oder ein sonstiger Primärantrieb ist über die Welle 52 mit dem förderorgan 16 verbunden. Die Steuerung der Geschwindigkeit und des periodischen Anhalten· des Vurderorgans 16 kann duroh Handsteuerung oder selbsttätige Steuerung de· Motors 50 oder der Antriebswelle 52 erfolgen. Ss kann aber auch eine Motorsteuerung 54 so mit dem Zähler 46 verbunden sein, da·· sie das verstärkt· Auegangesignal de· Detektor· 24 empfängt und die Bewegung des förderorgane 16 und de· Ves?k-•tüokts 22 in Abhängigkeit von dem von dem Detektor 24 au·«**

BAD ORIGINAL QQ9851/04Q1

henden Signal steuert. Zum Beispiel kann die Motorsteuerung 54 so ausgebildet sein, dass sie jedes einzelne Werkstück 22 während der Zählzeit in axialer Ausrichtung mit der neutronenquelle 10 und dem Detektor 24 ortsfest hält, ^ieim. dann das Werkstück aus der geraden Linie zwischen der Neutronenquelle und dem Detektor herausrückt, nimmt die Neutronenzählung zu und erreicht zwischen aufeinanderfolgenden Werkstücken ein Maximum. Nachdem dieses Maximum von dem Detektor festgestellt worden ist, läset die Motorsteuerung 54 das Förderorgan 16 weiterlaufen, bis das nächste Werksttiok sich in der durch die Neutronenquelle und den Detektor gehenden Achse befindet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Bewegung des Förderorgans 16 und des WerkstÜokes durch die Motorsteuerung 54 für eine weitere Zeitspanne, die gleich der Zählzeit ist, unterbrochen.

Die beschriebene Vorrichtung kann in vielen Hinsiohten abgeändert werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Dies bezieht sich auoh auf die Anordnung zum Messen eines Strahles gebremster Neutronen, der auf ein Werkstück auffällt und durch das Werkstüok hindurchgeht, wobei der Strahl vorzugsweise parallel geriohtet wird und zweckmässig die Messung der angezeigten Neutronen duroh zusätzliche Vorrichtungsteile für die Gütesteuerung von Werkstücken ausgenutzt wird, die durch die Neutronenmessvorriohtung hindurchlaufen. Bei einer besonderen Aueführungeform der oben allgemein beschriebenen Vorrichtung besteht die Neutronenquelle 10 aus 10 Curie eines Gtemisohes aus

239
•^Plutonium und Beryllium, und der Bremsblock 12 besteht aus Paraffin. Die Leitung 14 hat einen rechteckigen Querschnitt mit Seiten von 5 cm bzwo 1,27 om Länge und ist von dem dem Werkstüok gegenüberliegenden Rand der Neutronenquelle 10 bis zur äusseren Oberfläche des Bremsblookes 12 12,7 om lang. Der Breosstoffpfropfen 36 besteht aus Paraffin, hat eine Quer-■ohnittefläohe von 5 om χ 1,27 om und eine Länge von 5 om.

Bei einer besonderen, hler erläuterten AuBführungsform 1st das Werkstück ein eingefettetes Kraftfahrzeuggetriebelager von etwa 5 om Durchmesser und 1,9 cm Höhe. Das erste Kollimatorenaggregat 30 besteht aus zwei Boralplatten mit Schlitzen von

009851 /0401

5 &s a: O j €4 oa₉ dis dtn Afeseesungeii des lagers Sas sr**©ite Z©15.iaa^orenaggi?egat 32 bt stfCst aus ärai Boralsl&ttea Jsi-li ^is^^ Seeaatdioi» τοη 3_$S «2 121a Mittslöffnungsn

MX' i3öf> t!ie3«2? baa&iiiiersn AueftOirssigsfora T©2?¥@zid®t® B^- tolrö?2? 24 l.ieivSt «ln®n fiiit gasfönsigsis Bsrtrifluorid gefüllfdcsslslfeXar ίιώ€ slnen Stelassr 34 mi% hinein Kenn» 1? τοη 3 es« £©1? Bettktos? 24 *J3»itet ©ine

§⁴u Sie Stahläuskleidimg 56 bildet ein® liumaer €0_s das g&sfSraige Bortriflaosiö "befisdst. Bas äi3.8?s©re 62 bildet eine rlngfüimigs Isuoner 64 ringe ua Oadaiumioantdl 53 herum. Die Kammer €4 ist mit Borcarbid-66 gefüllt, die jsueamaen alt 4dxa Cadmiuamtantel 58 absorbieren und die Anzahl eier in den Detektor 24 eintretenden, nickt τοη des Werketttok ditrohgelaesenen neutronen verhindern.

Haoh dem erfindungegemäesen Verfahren wurden mit einer Vorrichtung, ähnlich der oben beschriebenen, Bestimmungen der Gegenwart oder Abwesenheit eines aus Erdöl gewonnenen Sohmler* fettee in Kraftfahrzeuggetriebelagern durchgeführt. Bei einer Versuchsreihe wurde mit einer Zähleeit τοη 1 Minute gearbeitet, wobei die Anzahl der gezählten Neutronen, wenn sich in der Prüfaone kein Lager befand, 16 500/Min. betrug. Sie Neutronensählung für ein gefettetes Lager betrug 1640/Min., diejenige für ein ungefettetes Lager 4820/Min., d.h. ungefähr das Dreifaohe der mit dem gefetteten Lager erhaltenen Zählung. Bei einer anderen Versuchsreihe mit einer Zählzeit τοη 3 Sekunden betrugen die Zählungen für gefettete Lager etwa 60 und für ungefettete Lager etwa 170, d.h. die Zählungen für ungefettete Lager waren etwa dreimal so gross wie diejenigen für gefettete Lager. Auf Grund dieser Werte wurde die Gütenorm für eine Zählzeit τοη 3 Sekunden so festgesetzt, dass jedes Lager, welches eine Neutronenzählung τοη mehr als etwa 120 ergab, aussortiert werden sollte.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung

- 20 -

BAD ORlGiHH£¥Ki 00 9 8 5 1 / 0 A 0 1

wurden zwar im einzelnen unter Bezugnahme auf die Beetlffisnusg der Anwesenheit eines Wasserstoffatome enthaltenden Soufflier-Mittel» in Kraftfahrsseuggetriebelagern beschrieben! die Brtiadung ist jedoch nioht auf diese Art der Anwendung besütefekt* Die Erfindung kann angewandt werden, um die Gegenwert o&sa? Abweeenheit violer verschiedener Stoffe in praktisch Jeäaa bigsn uegenstand .oder jeder beliebigen linbettungsüüis® 8tinnen· fiele Elenente besitzen für Neutronenenergien ia ttaw« nisohen Bereich einen irerhältnismltesig gross®» querschnitt, der sioh aus einer Kombination dta tuerechnittes und des Streuungsquersohnittee ergibt· Zwn 3td« «piel beträft der gesante ¥irkungsq.uereohnitt für thtneiiieli« Meutronen bei Chlor etwa 48 barn, bei Kobalt 44 barn» bei > niun 2^57 barn, bei Indium 192 barn, bei Wolfram 24 bas«si_f Sold 107 barn und bei Queoksilber 400 barn« Allgeneim des llentnt nit eines hohen Wirkungsquerschnitt bestifiiit wenn es sioh in ainer Binbettungsnasse oder eine» Stoff det, der einen niedrigeren Wirkungea.uersohnitt aufweint« Bis Erfindung kann daher angewandt werden, uns Oadmium in nit Blei, Wienut und Zinn nachzuweisen, un dan eines uoldbelages auf einer Unterlage feetzustelle&_£ i&& ws Σβ« diuE in Zinn naohauweieen. Biese praktisohen Anwenduzigageliijife der Erfindung werden nur als Beispiele genannt, sollen fang der Srfindung jedooh nioht beschränken. Duroh Ton ttohnologisoher Erfahrung und Scharfsinn kann do? in jsden gegebenen fall« leicht hestinaien, welohe erf order lioh ist, un dit Irfindung für andere iu*ntit6tive Beetinnungen nutebar ssu naohen» ohne din li?fi!^!i·« su

- 21 BAD OftlQHWI.:..^. ■ ■:. : 0 0 9 8 S 1 / P 4 G 1

Claims (1)

1. 3fs

   P 15 73 536.1
   Gulf Research ft

   Pate'ntanepr Il ο h ι

   1* Yerfahren zum quantitative! Analysieren von Werkstücken auf wasserstoffhaltig Material, bei des »an einen Strahl von thermischen leutroasa duröh eine PrUfzone sendet» in der im Weg &QT Seutronenstrahlen" das Werkstück angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass man aus des» von dem Werkstück hindurohg®- lassenen neutronenstrahl durch Eolllmiersn Streuneutronen au@~ blendet, den kollidierten Heutronenstrahl in ein Detektorsign&l umwandelt und die Konzentration an was a er et offhalt ige» Material in desi Werkstück durch Tergleioh ate Detektoreignais Bit einen in der gleichen Weise von einer bekannten BeBugsnorn gewonnen®^ Detsktorsignal

   2· Verfahren bus Steuern der (Mit® von Bit wasserstoffnaltigei Material behandelten Werkstücken nach Anspruch 1, dadurch gs-» dass mm dit Werketücke der Reihe nach durch CIz

   und diejenigen Werkstücke aussoadtrt, die tolft des gewonnenen Betektorsign&l zxiohz die gewUasohte an wftsseretottsaifigsB Material aufireisei&«

   3· Terffehrem nss^h inspruch 1 ode^ S₀ daduroh gekenna<iioha:itdae» »an den Strahl von theraisoheit Ktutronan τον «ein·· Eintritt in die Prüfione koUiaitrt.

   Terfahran nmh insps?uoh 1 bii 5» angewandt auf Werkstücke, siit eint* m® ^hlenwasserstofftn beitehendea behandelt worden eiM«

   -^;0098$W0401

   5ο Verfahren nach Anspruch 1 "bis 4_f angewandt auf gesehiBierts Lager«

   6· Vorrichtung zur Durohführung des Verfahrene gsislss im-Spruch 1* gekennzeichnet durch eine Anordnisns (1O₉ 12_C 14 * 36} mm Bestrahlen eines Werkstückes (22) alt thernieohen 3euta?onen» ©inen von der NeutronenfuelXe auf Abstand stehenden rcad mit ihr axial ausgerichteten Neutronendetektor (24)s einen awieöhen der Anordnung zum Bestrahlen und dem Neatronezidetektor iss Wag der "liieraiieohen Neutronen vorgesehenen Hßua für das Werkettiok (22) und einen «wischen dem für das WerleiJÜok heattmaten Saun und dem Detektor (24) angeordneten Kollisoator (32).

   7« Vorrichtung nach Anspruoh 6, dadurch gekennzeichnet $ dass die Anordnung zum Bestrahlen mit thermischen Neutronen eine Neutronenquelle (10) und einen zwischen der Neutronenquelle und dem für das Werkstück (22) bestimmten Raum angeordneten Neutronenbremspfropfen (36) aufweist.

   8. Vorrichtung nach Anspruoh 6 oder 7, gekennzeichnet durch ein tförderorgan (16) zum aufeinanderfolgenden Fördern von Werkstücken (22) in den Weg des thermischen Neutronenstrahls.

   9* Vorrichtung nach Anspruoh 6 bis 3, gekennzeichnet durch eine Anordnung (42, 44, 46, 54, SO) zum Steuern der Bewegung des Förderorgans (16) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Neutronendetektors (24).

   10. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 9, daduroh gekennzeichnet, dass der Kollimator (32) aus einem neutronenabsorbierenden Stoff besteht und mit einer Hittelöffnung versehen ist, die etwa die gleichen Abmessungen aufweist wie das Werkstück (22).

   11. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 10, daduroh gekennzeichnet, dass sich zwisohen der Anordnung zum Bestrahlen mit thermischen Neutronen (10, 36, 14) und dem für das Werkstüok (22) bestimmten Baum ein Kollimator (30) befindet.

   - 23 -

   009851/0 AO 1

   12. Torriohtung naoh Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daee dtr Kollimator (30) aus eines neutronenabsorbierenden Stoff besteht und sit einer Hittelöffnung versehen iet, die etwa die gleichen AtmeβBungen aufweist wie das Werkstück (22).

   13. "Vorrichtung naoh Anspruch 6 bis 12, dadurch gekennaeiohne t, dass an den Detektor (24) eine Anordnung (42, 44« 46) zum Umwandeln dar Detektorsignale in verständliche Daten angeschlossen ist.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 13_r dadurch gekennzeichnet, dass an den Detektor (24) eine Anordnung (42, 44, 46, 48) sum Aussondern derjenigen Werkstücke angeschlossen ist, bei denen das Detektorsignal einer festgelegten Bezugsnorm nioht entspricht.

   009851/0401

   BAD ORIGINAL