DE1928325A1

DE1928325A1 - Anordnung und Verfahren zur Dichtemessung mittels beta-Strahlungsabsorption

Info

Publication number: DE1928325A1
Application number: DE19691928325
Authority: DE
Inventors: Parkinson Michael John; Alan Taverner
Original assignee: British Coal Utilization Research Association Ltd
Current assignee: British Coal Utilization Research Association Ltd
Priority date: 1968-06-05
Filing date: 1969-06-03
Publication date: 1969-12-11
Also published as: GB1274213A; US3766379A

Description

Beschreibung zum Patentgesuch

•The British Coal Utilisation Research Association, Randalls Road,

Leatherhead, Surrey/England

betreffend:

)rdnung und Verfahren zur Dichtemessung mittels Beta-Strahlungsabsorption"

Es ist bekannt, daß die Dichte einer dünnen Schicht von Material berechnet werden kann aus einer Messung seiner Beta-Strahlenabsorption. Diese Messung kann durchgeführt

werden , indem das—Material^

werden

soll, zwischen eine Beta-Teilchen emittierende radioaktive Quelle und einen Beta-Teilchen-Detektor eingebradvtPwird. In einigen Fällen zeigt es sich jedoch, daß die scheinbare Dichte abhängt von der Geometrie der Anordnung derart, daß.die Messung zunimmt, wenn der Abstand zwischen dem Objekt und dem Detektor zunimmt. Es wird angenommen, daß dies hauptsächlich daher rührt, daß der größte Teil der sogenannten Absorption der Beta-Teilchen in Wirklichkeit eine Streuung derselben 1st und daß der Mindeststreuwinkel für die Beta-Teilchen zum Erreichen des Detektors eine Punktion des Abstandes zwischen dem Material und dem Detektor zu sein scheint.

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Gemäß der Erfindung wird eine Anordnung zur Dichtemessung vorgeschlagen mit einer Quelle, die Beta-Partikel emittiert und mit einem Beta-Partikel-Detektor, welche An-Ordnung gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch einen Kollimator, der dicht bei dem Detektor und zwischen dem Detektor und der Quelle derart angeordnet ist, daß Beta-Partikel, welche durch den Kollimator hindurchgelangt sind, von dem Detektor aufgefangen werden, wobei der Kollimator eine Mehrzahl von geraden Röhren umfaßt, die mit ihren Achsen sich parallel zu einer geraden Linie erstrecken, welche die Quelle und den Detektor verbindet.

Durch Verwendung eines solchen Kollimators hat es sich als möglich erwiesen, eine im wesentlichen lineare Abhängigkeit zwischen einer Änderung der Masse pro Flächeneinheit senkrecht zur Quelle-Detektor-Achse von Material zu erreichen, das sich zwischen der Quelle und dem Kollimator befindet, und eine entsprechende Änderung des Logarithmus der Zählrate von Beta-Partikeln, welche den Detektor erreichen. Dar&ber hinaus wird die Änderung der Zählrate, wenn das MaterialT^&S&eB. Masse pro Flächeneinheit gemessen wird, von dem Detektor ifewsg^ewegt wird, herabgesetzt oder sogar im wesentlichen vermieden.^DleaeJ^gebnisse kann man erzielen durch Verwendung eines Kollimators, dessen—Röhren entsprechende Abmessungen besitzen. Bei einer Röhrenlänge von l,27_cm kann deiTRÖhrendurchmesser sieh zwischen 0,05 cm bis etwa 0,5 cm ändern. Innerhalb der Grenzen von 0,75 cm bis 2,0 cm die Röhrenlänge ist anzunehmen, daß geeigiefee-iierte für das Verhältnis der Rδhren]Länge_^usl·-Dιiϊ^fcnme8ser 2,5*1 bis 25,¹J sind. Während ein hoher Wert dee Verhältnisses eine gute Kollimation der Beta-Partikel bedeutet, wird doch ein großer Prozentsatz der Partikel den Detektor nicht erreichen, so daß die Zählrate herabgesetzt wird. Deshalb muß für jede gegebene Bedingung ein Kompromiß gefunden werden.

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Die Röhren werden vorzugsweise aus Material hergestellt, das Im wesentlichen keinen Anteil von Elementen enthält mit einer Ordnungszahl größer als 13, damit die Gamma-Emission niedrig gehalten wird. Sie können beispielsweise aus Polyäthylen oder Polyvinylchlorid bestehen.

Der Kollimator kann in Verbindung mit bekannten Formen von' Beta-Partikel-Detektoren Verwendung finden, beispielsweise einem Geiger-Müller-Zähler oder einer Ionisationskammer, doch 1st der Beta-Partikel-Detektor vorzugsweise ein Fotovervielfacher in Verbindung mit einem Scintillator.

Gemäß der Erfindung vrird ferner ein Kollimator vorgeschlagen für eine Anordnung zur Dichtemessung des beschriebenen Typs, welcher Kollimator eine Mehrzahl gerader Röhren umfaßt, die sich mit ihren Achsen parallel zueinander erstrecken.

Gemäß der Erfindung wird ferner eine Methode zur Dichtemessung mittels Beta-StrahlenabsorptionJfei*gWschlagen, gemäß der ein Strahl von Be ta~PartllceJji--2rümAuf treffen auf das Material gebracht wd_:r^^--de^genDicht e bestimmt werden soll, und die^JBe-ta^iartikel, welche durch einen Kollimator naclr^VTerlassen des Materials hindurchgelangt sind^ aufgefangen werden., wobei der Kollimator eine Mehrzahl gerader Röhren—umfaßt, vrelche mit ihren Achsen sich parallel zu einer geraden Linle-=ej2strecken, die die Quelle und den Detektor verbindet. ~^^"""^^^——. ^

Eine besonders wichtige Anwendung für den Erfindungsgegenstand ergibt sich, wenn das Material, dessen Dichte bestimmt werden soll, eine gasförmige Suspension von Feststoffpartikeln ist, welche längs einer Leitung strömt. Jede Änderung der mittleren Dichte wird von einer entsprechenden Änderung der Zählrate begleitet. Dies ist ein logarithmisches

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Verhältnis, und die Änderung des Logarithmus der Zählrate steht in linearem Verhältnis zur Änderung der Hasse pro Flächeneinheit senkrecht zur Quelle-Detektor-Achse, falls entsprechend dimensionierte Röhren verwendet werden* Darüber ~ 'hinaus ist die Dichte des Materials, wenn sie gemäß dem Verfahren nach der Erfindung gemessen wird, im wesentlichen unabhängig von möglichen Änderungen der Dichte der Suspension •quer zur Leitung. Dieses Verfahren der Dichtemessung einer solchen gasförmigen Suspension kann Anwendung finden in Verbindung mit einer entsprechenden Methode zur Messung der Geschwindigkeit der gasförmigen Komponente der Suspension, beispielsweise mittels Ultraschallgeschwindigkeitsmeßanordnungen, wobei eine entsprechende Korrektur für den Schlupf der suspendierten Partikel relativ zum Gas vorzunehmen ist, wonach die Massendurchströmungsrate der Suspension bestimmt werden kann.

Falls es erwünscht ist festzustellen, in welcher Art sich die Dichte der gasförmigen Suspension von Feststoffpartikeln, die längs einer Leitung strömt, quer zu dieser Leitung ändert, kann dies geschehen mittels des Verfahrens gemäß der Erfindung, indem die Quelle,beispielsweise auf einer entsprechenden Sondeangeordnet, an zwei oder mehr Punkten in der gasförmigen Suspension angeordnet wird, die voneinander längs einer Linie im Abstand liegen, die quer zur Strömungsrichtung der gasförmigen Suspension sich erstreckt, und indem man eine Messung mittels eines Detektors der Anzahl von Beta-Partikeln pro Zeitlieinheit vornimmt, die ,durch einen Kollimator hindurchgelangen, nachdem sie aus der gasförmigen Suspension ausgetreten sind, und zwar wenn sich die Quelle an jedem dieser Punkte befindet; der Kollimator umfaßt dabei eine Mehrzahl von geraden Röhren, die mit ihren Achsen sich parallel zu einer geraden Linie erstrecken, welche die Quelle und den Detektor verbindet.

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Zweckm^ßigerweise,wird der Kollimator mit einer Bremseinrichtung ausgestattet mit dem Zweck, daß nur solche Beta-Partikel den Kollimator erreichen, die durch eine Fläche derartiger Abmessung durchgetreten sind, daß die Anzahl der Jeta-Partikel pro Zeiteinheit, welche nach Durchlaufen des Kollimators aufgefangen werden, im wesentlichen unabhängig ist von der Lage dee Materials relativ zum Detektor, dessen Dichte zu bestimmen ist«

Die Bremseinrichtung kann eine Platte mit einer'öffnung umfassen, welche den Beta-Partikeln Zugang zum Kollimator erlaubt. Die Platte kann beispielsweise aus Acrylharz bestehen»

Wenn es erwünscht 1st, die Materialdichte in einer Leitung zu messen, deren Wandung im wesentlichen für Beta·* Partikel undurchlässig 1st, so daß ein Fenster in der Wandung vorgesehen sein muß, damit das Verfahren gemäß der Erfindung benutzt werden kann, können die Abmessungen des Fensters so gewählt werden, daß das Fenster und die umgebenden Teile der Leitungswandung gemeinsam die Bremseinrichtung bilden.

Nachdem einmal festgestellt worden 1st, daß durch Anwendung eines Kollimators mit einer Bremseinrichtung, welche nur solchen Beta-Partikeln Zugang zu dem Kollimator gestattet, die durch einen Bereich entsprechend gewählter Abmessungen hindurchtreten, es möglich ist sicherzustellen, daß die Anzahl von Beta-Partikeln, pro Zelteinheit geroessen, im wesentlichen unabhängig 1st von der Lage des absorbierenden Materials relativ zum Detektor, so kann ein Fachmann ohne weiteres in Jedem einzelnen Fall festlegen» und zwar mittels einfacher Experimente, welcher Abmessungabereich dieser Durchtritt sfläohe innerhalb von Grenzen liegt, in denen sich ein brauchbares Resultat ergibt.

Zwei Arten von Dichtemeßanordnungen gemäß der Erfindung sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden.. Ee zeigen:

Fig. 1 Öiagrammartig einen Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform der Anordnung,

Fig* 2 eine grafische Darstellung des Logarithmus

der Zählrate über der Gesamtmasse pro Flächeneinheit des absorbierenden Materials unter Benutzung der ersten Ausführungsform der Anordnung»

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Neigung der in Flg. Z dargestellten Kurven ebenfalls über der Gesamtmasse pro Flächeneinheit des absorbierenden Materials,

Fig. 4 in Diagrammform einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Anordnung und

Fig. 5 und 6 grafische Darstellungen des Logarithmus der Zählrate über der Dicke des absorbierenden Materials unter Benutzung der Anordnung gemäß Fig. 4,

Die in Fig, 1 der Zeichnungen dargestellte erste Ausführungsform der Anordnung umfaßt eine radioaktive Quelle 1 in einem Hessingbehälter 2j die Quelle umfaßt Krypton-85 mit einer maximalen Energie von 0,667 Mev. Der Behälter 2 sitzt auf einem Fenster 3 aus korrosionsfestem Stahl in einem Rohr 4, durch das das Material, dessen Dichte zu bestimmen ist, strömt. Diametral gegenüber der Quelle 1 ist da· Rohr 4 mit einem ähnlichen Fenster 5 aus korrosionsfestem Stahl versehen»

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Eine Fotovervielfacherröhre 6 mit einem Scintillator 7 befindet sich in einem Gehäuse 8, das mit dem Rohr k mittel« Bolzen 9 verschraubt 1st, und zwar so, daß das Gehäuse das Fenster 5 aus korrosionsfestem Stahl umschließt. Die Fenster 3 und 5 bestehen aus korrosionsfestem Stahl von etwa 0,025 mm Dicke.

Ein*Kollimator 10 befindet sich in dem Gehäuse 8 zwischen dem Fenster 5 und dem Scintillator 7. Der Kollimator umfaßt ein kurzes Zylinderteil 11, dessen Achse horizontal liegt. Eine Anzahl von Polyäthylen- oder Polyvinylchlorid-Röhren 12 sind in das Zylinderteil 11 gepackt mit ihren Achsen parallel zu denen des Zylinderteils 11. Die Außenflächen der Röhren 12 sind miteinander verklebt um sicherzustellen, daß sie in dem Zylinderteil 11 bleiben.

Mit der beschriebenen Anordnung wurden Experimente durchgeführt um zu untersuchen, wie sich die Zählrate des Detektors mit der Dicke und Stellung von Absorptionsmaterial ändert. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Aluminiumbleche mit einer Hasse pro Flächeneinheit von 1,35 mal 10 ^J g/cm , 1,59 mal 10~^J g/cm und 4,7 mal 10~^J g/cm hinter dem Quellenfenster 3 angeordnet, und die Zählrate wurde gemessen bei zunehmender Anzahl der Aluminiumbleche. Die Messungen wurden dann wiederholt, wobei die Aluminiumbleche vor dem Detektor angeordnet wurden.

Zwei Sätze von Experimenten wurden durchgeführt, ohne daß ein Honigwaben-Kollimator verwendet wurde, wie er gemäß der Erfindung vorgesehen ist. Im ersten Falle wurde ein Kollimator mit einer einzigen öffnung von einer Länge Von 4,5 cm und einem Durchmesser von 0,3 cm an der Quelle verwendet. Wenn die Aluminiumbleche nahe der Quelle angeordnet wurden und die Aneahl der Bleche von Messung zu Messung

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erhöht vmrde, wurde eine Kurve aufgezeichnet zur Darstellung des Logarithmus der Zählrate über der Gesamtmasse des Aluminiums pro Flächeneinheit senkrecht zur Quelle-Detektor- ' Achse. Diese Kurve A ist in Fi^:. 2 dargestellt. Ähnliche ■ Messungen wurden dann ausgeführt, wobei die Bleche nahe dem Detektorfenster 5 angeordnet wurden, wobei die Kurve B .erhalten wurde. Es ist klar, daß nicht nur der Logarithmus der Zählrate sich erheblich ändert, wenn die Bleche quer über das Rohr k hinwegbewegt wurden, sondern daß auch der Logarithmus der Zählrate sich nicht linear mit der Gesamtmasse pro Flächeneinheit jeder Kurve ändert. Diese beiden Effekte sind durchaus unerwünscht, falls ein Uaterial zu untersuchen ist, dessen Dicke sich quer zur Kammer, in der gemessen wird, ändert. Dies ist erläutert in den Kurven A' und B¹ in Fig. 3, in der die Neigung der Kurven A und B über der Gesamtmasse Aluminium pro Flächeneinheit senkrecht zur Quellen-Detektor-Achse aufgezeichnet ist. Die Neigungen der Kurven A und B

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ändern sich von 108,0 cm /g bis 13,6 cm /g.

Der zweite Satz von Experimenten wurde in einer ganz ähnlichen V/eise durchgeführt, jedoch ohne jeden Kollimator. Dabei ergaben sich die verbesserten in Fig. 2 mit C bezeichneten Kurven, wobei die Aluminiumbleche sich auf der Quellenseite befanden, und Kurve D mit den Aluminiumblechen auf der Detektorseite. Diese Kurven zeigen eine merkbare Verbesserung bezüglich der Änderung der Zählrate, die sich nur geringfügig in Abhängigkeit von der Position des Aluminiums im Rohr 4 ändert. Die Fig. 3 zeigt jedoch äquivalente Kurven C und D', die ganz deutlich zeigen, daß mit einer solchen Anordnung sich der Logarithmus der Zählrate nicht linear mit der Gesamtmasse pro Flächeneinheit des absorbierenden Materials ändert.

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Es wurden dann drei Sätze von Experimenten durchgeführt, bei denen kein Kollimator auf der Quellenseite ver- wendet wurde, jedoch ein Wabenkollimator gemäß der Erfindung auf der Detektorseite. Diese wurden durchgeführt mit einer Länge der Kollimatorröhren von 1,27 cm in jedem der Fälle, jedoch mit sich ändernden Röhtfendurchmessern. In Pig. 2 repräsentieren die Kurven, E und P Röhrendurchmesser von 0,062 cm, Linien G und H Röhrendurchmesser von 0,22 cm und Linien .I und J Röhrendurchmesser von 0,4 cm. Die Linien E, G und I entsprechen dem Fall, daß die Aluminiumbleche, sich auf der Quellenseite befinden, und die Linien P, H und J den Fall, daß sie auf der Detektorseite sind. In allen Fällen sind die Linien gerade, so daß sich eine lineare Änderung des Logarithmus der Zählrate mit der Änderung der Masse pro Flächeneinheit von Aluminium eig.bt. Die einzige Ausnahme ist Linie I, die leicht gekrümmt ist, wenn die Ilasse pro

— 2 2 Flächeneinheit an Aluminium etwa'5,1 mal 10 g/cm übersteigt, Ein solcher Wert liegt jedoch bereits über dem, der für eine gasförmige Suspension von Feststoffteilchen in Verbindung mit der Anordnung vorzugsweise zu erwarten ist. Die Neigungen der Linien E, G und I betragen 20,6, 27,7 bzw. 34,4 cm /g, und die der Linien F, H und J sind 19,8, 26,3 bzw. 32, 9 cm /g. Die konstanten Neigungen sind durch die entsprechenden Bezugszeichen E', F¹ usw. in Fig. 3 dargestellt.

Aus den Experimenten wird klar, daß der primäre Effekt des Kollimators auf der Detektorseite darin besteht, daß der Detektor eine Zählrate bewirkt, deren Logarithmus in linearer Beziehung zur Masse pro Flächeneinheit steht und damit zur mittleren Dichte des Materials, das durch das Rohr strömt.

In der zweiten Ausführungsform der Anordnung, die in Fig. 4 dargestellt ist, ist eine Krypton-85-Quelle 13

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auf einer Sonde 14 angeordnet, die sich in einem Acrylharz-Rohr 15 von 0,05 cm Stärke befindet. Direkt gegenüber der Quelle 13 ist das Rohr 15 mit einem runden Fenster 16 aus korrosionsfestem Stahl von 0,005 cm Dicke und 4,5 cm Durchmesser versehen. Ein Kollimator 17 ist so angeordnet, daß er auf der Außenfläche des Fensters 16 sitzt; er umfaßt eine Anzahl von Röhren 18 von 0,35 cm Durchmesser und 1,27 cm Länge. Ein Detektor 19 bestehend aus einem Fotovervielfacher und einem Scintillator ist zur Ermittlung der Eeta-Partikel aus der Quelle 13, welche durch d&s Fenster 16 und den Kollimator 17 gelangen, anreordnefc. Eine aus einer Acrylharz-Platte 20 von 0,6 er. Stärke bestehende Brernselr.riehtung weist eine Zentralöffnune; 21 auf und ist zwischen den Kollimator und der Quelle 13 nahe dem Fenster l6 angeordnet.

Eine Reihe von Experimenten wurde durchgeführt, um den Durchmesser der öffnung 21 zu bestimmen derart, daß die Zählrate im wesentlichen unabhängig von der Stellung eines absorbierenden Materials wird, wenn die Quelle 13 für die Beta-Partikel sich 20 cm von dem Detektorfenster befindet. In diesen Experimenten wurde das absorbierende Material bestehend aus einer Anzahl von Aluminiumblechenj

_-z ρ jedes mit der Masse pro Flächeneinheit von 1,59 mal 10 ^J g/cm nahe der Quelle 13 angeordnet, und die Zählrate wurde gemessen, wenn die Zahl der Aluminiumbleche von Messung zu Messung erhöht wurde. Die "essungen wurden dann wiederholt, wobei die Aluminium bleche sich nahe dem Detektor 19 befanden.

Zunächst wurden zwei Sätze von Messungen ausgeführt ohne die Platte 20 derart, daß die Fläche, durch die Beta- Partikel bis zum Kollimator 17 gelangen konnten, diejenige des Detektorfensters 16 mit dem Durchmesser von 4,5 cm war.

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Die erhaltenen Messungen bei Anordnung der Aluminiumbleche nahe dem Detektor 19 sind als Kurve K dargestellt,und Jene, wenn die Aluminiumbleche sich nahe der Quelle 13 befanden, sind als Kurve L in Fig. 4 gezeigt. Obwohl der Logarithmus der Zählrate sich linear mit der Dickenzunahme des absorbierenden Materials änderte, zeigte es sich, daß sich noch immer eine kleine Änderung des Logarithmus der Zählrate ergab, wenn die Stellung der Aluminiumbleche relativ zum Detektor geändert wurde.

Die Messungen wurden dann wiederholt mit Platten, deren Öffnungen 2,5 cm, 1₃9 cm und 1,3 cm Durchmesser hatten und die als Bremseinrichtung vor dem Kollimator 18 angeordnet wurden. Die Messungen mit einer Öffnung von 2,5 cm Durchmesser, bei denen die Aluminiumbleche zunächst nahe dem Detektor 19 und dann nahe der Quelle 13 angeordnet wurden, sind als einzige Kurve M dargestellt, und in ähnlicher V/eise sind die Messungen mit einer Öffnung von 1,9 cm Durchmesser als Kurve N gezeigt. Mit einer Öffnung von 1,3 cm sind die Messungen mt den Aluminiumblechen nahe dem Detektor 19 als Kurve 0 gezeigt und nahe der Quelle 13 als Kurve P.

Man erkennt, daß der Logarithmus der Zählrate im wesentlichen unabhängig von der Stellung des absorbierenden Materials ist, und zwar über einen erheblichen Bereich von Öffnungsdurchmessern einschließlich der Durchmesser 2,5 cm und 1,9 cm. Wenn die Öffnung zu ^roß ist wie im Falle von *ί,5 cm Durchmesser, ergibt sich ein geringes Absinken des Logarithmus der Zählrate, wenn das absorbierende ['Iaterial sich von einer Stelle nahe dem Detektor 19 zu einer anderen Stelle nahe der Quelle 13 bewegt. Wenn die Öffnung zu klein ist wie im Falle

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einer öffnung von 1,3 cni Durchmesser, ergibt sich eine geringe Zunahme des Logarithmus»der Zählrate, wenn das absorbierende .Material vom Detektor 19 zur Quelle 13 verschoben wird.

Der Abstand zwischen der Quelle 13 und dem Detektorfenster 16 wurde dann auf 30 cm geändert, und die Serie von Experimenten wurde wiederholt. Für öffnungen mit dem Durchmesser 4,5 cm, 2,5 cm und 1,3 cm erhielt man die Kurven Q, P bzw. V, wobei sich die Aluminiumbleche nahe dem Detektor 19 befanden, und die Kurven R, U bzw. W, wenn die Bleche sich nahe der Quelle 13 befanden. Die Ergebnisse für einen Öffnungsdurchmesser von 1,9 cm, vrenn die Aluminiumbleche sich nahe dem Detektor 19 und nahe der Quelle 13 befanden, fallen zusammen in eine einzige Kurve S. Wenn demgemäß der Abstand zwischen der Quelle 13 und dem Detektorfenster 16 30 cm beträgt, erlaubt eine Platte mit einer öffnung von 1,9 cm Durchmesser vor der Front des Kollimators 18 Messungen des Logarithmus der Zählrate^ die unabhängig sind von der Stellung des absorbierenden Materials. Man erkennt wieder wie in den vorhergehenden Reihen von Experimenten, daß bei einer zu großen öffnung ein geringer Abfall des Logarithmus der Zählrate zu verzeichnen ist, wenn das absorbierende Material von dem Detektor 19 zur Quelle 13 bewegt wird, und daß bei einer zu kleinen öffnung sich eine geringe Zunahme im Logarithmus der Zählrate ergibt, wenn das absorbierende Material von einer Stelle nahe dem Detektor 19 zu einer anderen nahe der Quelle 13 verschoben wird.

Die Tatsache, daß sich eine nur geringe oder gar keine Änderung der Zählrate ergibt, vrenn ein absorbierendes Material, von einer Seite des Rohrs zur anderen verschoben wird, macht die Anordnung besonders brauchbar für die Messung der mittleren Dichte einer Gassuspension von festem Material, das ungleich-

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förmig quer zum Rohr verteilt ist oder doch verteilt seinkann.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

(l)/ Anordnung zur Dichtemessung mit einer Beta-Strahlen emittierenden Quelle und einem Beta-Strahlen-Detektor, gekennzeichnet durch.einen nahe dem Detektor und zwischen diesem und der Quelle so" angeordneten Kollimator,, daß die durch den Kollimator gelangten Beta-Partikel von dem Detektor aufgefangen werden, der aus einer Mehrzahl gerader Röhren besteht, deren Achsen sich parallel zu einer geraden die Quelle und den Detektor verbindenden Linie erstrecken.

2) Anordnung zur Dichtemessung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollimator-Röhren aus Materialien bestehen, die int wesentlichen frei sind von Elementen mit Ordnungszahlen über 13·

3) Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet> daß die Kollimator-Röhren aus Polyäthylen oder Polyvinyl- ' chiorid bestehen,

h) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor für die Beta-Strahlung ein Fotovervielfacher mit einem Scintillator ist.

5) Kollimator zur· Verwendung in einer Dichtemeßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollimator eine Mehrzahl gerader Röhren umfaßt deren Achsen parallel zueinander ausgerichtet sind.

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·" BADORfGfNAL ' . _.

6) Verfahren zur Dichtemessung mittels Beta-Strahlen-Absorption, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahl von Beta-Partikeln zum Auftreffen auf ein Material gebracht wird, dessen Dichte gemessen werden soll, und daß die Beta-Partikel aufgefangen werden, die durch einen Kollimator nach Verlassen des Materials hindurchgelangt sind, wobei der Kollimator aus einer Mehrzahl gerader Röhren besteht, deren Achsen parallel zu einer geraden Linie angeordnet sind, welche die Quelle und den Detektor verbindet.

7) Verfahren zur Dichtemessung mittels Beta-Strahlen-Absorption nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet_s daß das Material, dessen Dichte gemessen werden soll, eine gasförmige Suspension von Feststoffteilchen ist, die längs einer Leitung strömt.

8) Verfahren zur Bestimmung der Massendurchflußrate einer gasförmigen Suspension von Feet stoff teilchen, die längs einer* Leitung strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Suspension nach Anspruch 7 gemessen wird.

9) Verfahren zur Bestimmung der Massendurchflußrate einer gasförmigen Suspension nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschviindigkeit der gasförmigen Komponente der Suspension unter Verwendung einer Ultraschallmeßanordnung bestimmt wird.

10) Verfahren zur Messung der Änderung der Dichte quer

zu einer Leitung von einer gasförmigen Suspension von Feststoffteilchen, die längs einer Leitung strömt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beta-Strahlen-Quelle an zwei oder mehr Punkten in der gasförmigen Suspension angeordnet, wird, welche Quellen voneinander längs einer Linie quer zur Strcmungsrichtung der

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gasförmigen Suspension im Abstand liegen und daß eine Messung mittels eines Detektors der Anzahl der Beta-Teilchen pro Zeiteinheit, welche durch einen Kollimator nach Verlassen der gas-, förmigen Suspension gelangen, erhalten wird, wenn die Quelle . sich an jedem dieser Punkte befindet, wobei der Kollimator eine Mehrzahl gerader Röhren umfaßt, die mit ihren Achsen sich parallel zu einer geraden Linie erstrecken, welche die Quelle und den Detektor verbindet.

12) Anordnung zur Dichtemessung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g^ennnzelehnet, daß dem Kollimator eine Bremseinrichtung zugeordnet ist für die Ermöglichung des Zuganges nur von Beta-Partikeln zu dem Kollimator, die durch einen Bereich solcher Abmessungen gelangt sind, daß die Anzahl der Beta-Partikel pro Zeiteinheit, gemessen nach dem Durchlaufen des Kollimators, im wesentlichen unabhängig ist von der Stellung eines Materials relativ zu dem Detektor, dessen Dichte zu messen ist.

13) Anordnung zur Dichtemessung nach Anspruch 12,. dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung eine Platte mit einer Öffnung umfaßt für den Zutritt von Beta-Partikeln zum Kollimator.

14) Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus Acrylharz besteht.

15) · Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung vorgesehen ist, längs der eine gasförmige Suepension von Peststoffpartikeln strömt, deren Dichte zu messen ist, wobei die Wandung der Leitung für Beta-Partikel undurchdringlich ist, und daß die Bremseinrichtung aus einem

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.Fenster in der Wandung der Leitung besteht und einem um- . gebenden Teil der Wandung, während sich der Kollimator außerhalb der Leitung befindet.

Verfahren zur Dichtemessung mittels Beta-Strahlen-Absorption nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollimator nur für Beta-Partikel mittels einer BreHseinrichtung zugänglich gehalten wird, welche Beta-Partikel durch einen Bereich solcher Abmessungen gelangt sind, daß die Anzahl der'Beta-Partikel pro Zeiteinheit, welche nach Durchlaufen des Kollimators aufgefangen werden, im wesentlichen unabhängig ist von der Position des Materials zwischen der Quelle und dem Detektor relativ zumDetektor, dessen Dichte gemessen werden soll.

17) Verfahren zur .Dichtemessung mittels Beta-Strahlen-Absorption nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, dessen Dichte bestimmt werfen soll, eine gasförmige Suspension von Feststoffpartikeln ist, welche längsfeiner Leitung strömt, deren Wandung für Beta-Partikel undurchdringlich ist, und daß die Bremseinrichtung von einem fenster in der Wandung der Leitung gebildet wird sowie dem umgebenden Teil dieser Wandung, während sich der Kollimator außerhalb der Leitung befindet.

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