DE3035929A1 - Vorrichtung zur ermittlung der volumenanteile eines mehrkomponentengemisches durch transission mehrerer gammalinien - Google Patents
Vorrichtung zur ermittlung der volumenanteile eines mehrkomponentengemisches durch transission mehrerer gammalinienInfo
- Publication number
- DE3035929A1 DE3035929A1 DE19803035929 DE3035929A DE3035929A1 DE 3035929 A1 DE3035929 A1 DE 3035929A1 DE 19803035929 DE19803035929 DE 19803035929 DE 3035929 A DE3035929 A DE 3035929A DE 3035929 A1 DE3035929 A1 DE 3035929A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- detectors
- gamma
- lines
- energy
- energies
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH
2054 Geesthacht, Reaktorstraße 7-9
Vorrichtung zur Ermittlung der Volumenanteile eines Mehrkomponentengemisches
durch Transmission mehrerer Gammalinien.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.
In der industriellen Technik wächst der Bedarf an Meßmethoden für eine berührungsfreie, schnelle und kontinuierliche
Bestimmung der Volumenkonzentrationen einzelner oder mehrerer Komponenten in einem Mehrkomponentengemisch. Dieser
Bedarf ist u.a. auf die zunehmende Bedeutung des hy-
POSTSCHECKAMT HAMBURG 2250 58-208 (BLZ 200 100 20)
3U35929
draul Ischen Transports von Feststoffen zurückzuführen.
Meist handelt es sich bei den Meßobjekten um opake Körper (z.B. bedingt durch den Körper
selbst oder durch ein einhüllendes Förderrohr), so daß für eine berührungsfreie Messung nur die Anwendung
von durchdringendertf-Strahlung und die Analyse
der Wechselwirkung der ^ - Quanten mit dem zu untersuchenden Objekt in Betracht kommt.
Tn der I)R-AS .'.6 Zl 175 sowie in der Zeitschrift
Meerestechnik IO (1979JNr. 6, S. 190-195 ist ein Verfahren
beschrieben, das im wesentlichen auf der Tatsache beruht, daß für zwei Substanzen (p und q) mit
hinreichend verschiedener mittlerer Ordnungszahl Z das Verhältnis der Gammaabsorptionskoeffizienten μ>
im Bereiche kleiner Gammaenergien bis etwa 1.5 MeV eine ausgeprägte Energieabhängigkeit aufweist. Auf diese Weise
ist es möglich, die beiden unbekannten Komponentenanteile bzw. die Raumanteile dieser Komponenten ν und
ν über die Messung der Intensitäten J mit und ohne
absorbierenden Körper bei zwei verschiedenen Gammaenergien (E.J, E2) aus zwei Gleichungen eindeutig zu bestimmen.
Da im allgemeinen die Meßgeometrie fest und damit die Transmissionsweglänge L im durchstrahlten Medium
konstant ist, ergibt sich als Nebenprodukt die
BAD ORIGINAL
dritte Komponente aus der Randbedingung, daß die Summe der drei räumlichen Anteile 100? 0 betragen muß.
Bei Anwendungen in der hydraulischen Fördertechnik ist die dritte Komponente Wasser (w), das im allgemeinen
den Raum im Rörderrohr einnimmt, den die Feststoffkomponenten ρ und q freilassen. Es ist in
diesem Falle zweckmäßig, nicht die absorberfreie (Vakuum-) Intensität, sondern die Intensität J der
Gammastrahlung für feststofffreies Wasser als Bezugsgröße
zu wählen. Damit haben die beiden Transmissionsgleichungen für die Energien E1 und E^ die Form
Jwl
Jw2
mit ν +v +v = 1.
ρ q w
ρ q w
Auflösung nach ν und ν ergibt P q
v = (LN)-1 [-intj (yq2 - uw2) + mt2(pql - ywl>]
vp (LN) [intj (yq2 uw2) 2(pql ywl
bzw.
Vq = (LN)1ClHt1(Mp2 - pw2) - int,
wobei
ο υ j D a z a
Die beiden Gammalinien können hierbei in vorteilhafter Weise das Meßvolumen in gemeinsamer Strahlachse durchlaufen
und somit exakt dieselben Volumenanteile erfassen. Unterschiedliche Körperstrukturen, die bei
Transmission mit den beiden Linien an unterschiedlichen Stellen zu Inhomogenitätsfehlera führen würden,
stören somit nicht.
Selbstverständlich ist dieses Verfahren auch auf mehr als drei Komponenten anwendbar. Es ist dann für jede
zusätzliche Komponenten eine weitere Gammalinie erforderlich. In der Berechnung ergibt sich jeweils eine
weitere Transmissionsgleichung.
Die Fehler der Volumenkonzentrationsbestimmung hängen von der Präzision der gemessenen Cammaintensitäten ab.
Der Einfluß der relativen Fehler der ft- Intensitäten S J- /J- (i = 1,2) ist unabhängig von der Voluntenkonzentration
und umgekehrt proportional zur Transmissionsweglänge L:
2 2 1/2
bzw.
— 7 —
ORIGINAL INSPECTED
Da die Feststoffanteile oft nur im Bereich einiger Prozente liegen, sieht man, daß für hinreichend genaue
Messungen die relativen Fehler St/ t im Bereich von oder nur wenig über 0.1% liegen sollten.
Bei dem Verfahren der DE-AS 26 22 175 erfolgt die getrennte Bestimmung der Intensitäten der beiden
Gammalinien durch Impulshöhenanalyse der ausgelösten Impulse in einem beide Linien gemeinsam erfassenden
konventionellen Szintillationszähler. Der Zähler muß eine hinreichende Energieauflösung zeigen, damit gegenseitige
Interferenzen gering bleiben. Am besten geeignet als Szintillatormaterial ist NaJ (Tl).
Der entscheidende Nachteil der üblichen Spektroskopie mit NaJ (Tl) ist die relativ lange Fluoreszenzabklingzeit
dieses Szintillators von 02Sm- s. Dies hat notwendigerweise
eine Impulslänge im Bereich von Mikrosekunden zur Folge, die bei hohen Zählraten zu Impuls-Pile-up
und Verschiebungen der Nullinie und damit letzthin zu Ungenauigkeiten in der Intoisitätsbestimmung führt.
Eine praktische obere Grenze für die Zählrate liegt bei ca. 50 000 Imp./s., wenn die oben geforderten Fehler
in den Transmissionsbestimmungen nicht durch systematische
Fehler merklich überschritten werden sollten. Aus Gründen der Zählstatistik bedingt diese Zählrate
wiederum Mindestmeßzeiten rein rechnerisch von ca. 40 s und praktisch meist im Bereich von 50 s. Das Verfahren
ist daher nur als quasikontinuierlich zu bezeichnen.
Schnellere Szintillationsdetektoren existieren zwar, gestatten aber keine ausreichende Energiediskriminierung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu
schaffen, die die genannten Probleme bei der Durchführung des bekannten Verfahrens vermeidet und insbesondere
kürzere Meßzeiten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird für jede Gammalinie ein getrennt
im wesentlichen nur diese Linie auswertender Detektor eingesetzt. Die Schwierigkeiten, die auftreten, wenn
mehrere Gammalinien in einem Detektor diskriminiert werden müssen und die im wesentlichen zu einer erheb-
ORIGINAL INSPECTED
lichen Verlangsamung der erreichbaren Zählrate führen, werden auf diese Weise vermieden. Auf die elektronisch
aufwendige und die Zählrate erniedrigende Impulshöhenanalyse kann verzichtet werden. Die einzeln bestimmten
Zählraten können auf einfache Weise direkt verrechnet werden. Hs ist bei dieser Anordnung ohne weiteres möglich,
Detektoren zu verwenden, die jeweils nur für die zu bestimmende Gammalinie wesentliche Empfindlichkeit
aufweisen.DieRestempfindlichkeit eines Detektor für die übrigen Linien kann entweder rechnerisch oder durch geeignete
Anordnung bzw. Auswahl kompensiert werden, falls sie das Meßergebnis überhaupt nennenswert stört. Als
Möglichkeiten der Anordnung der verschiedenen Detektoren kommen Nebeneinander-Anordnung bzw. Hintereinander-Anordnung
im Strahl infrage. Ferner sind Möglichkeiten
denkbar, den Strahl über Strahlungsteiler aufzuspalten beispielsweise frequenzselektiv mittels Kristallgittern
oder dergleichen. Der wesentliche Vorteil des eingangs erwähnten Standes der Technik bleibt erhalten, nämlich
die gemeinsame Durchstrahlung des Meßvolumens mit allen verwendeten Gammalinien auf einer Achse.
Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrich-
- 10 -
j u j D a z a
tung durch die Merkmale des Anspruches 2 gekennzeichnet.
Bei der Nebeneinanderanordnung der Detektoren im Strahl sieht jeder Detektor nur einen Ausschnitt des
Strahlquerschnittes. Geringe Störungen durch Inhomogenitäten im Meßvolumen sind also zu befürchten. Bei der Hintereinanderanordnung der Detektoren tritt dies nicht auf, da alle Detektoren den vollen Strahlquerschnitt
erfassen können. Die Diskriminierung der verschiedenen Gammalinien in den jeweils zugeordneten Detektoren ist in einfacher Weise im wesentlichen auf zwei Wegen möglich. Zum einen können selektive Detektoren eingesetzt werden, die wesentliche Empfindlichkeit für die jeweilige Gammacnei'gie der Linie aufweisen. Aber auch mit
identischen hintereinander angeordneten Detektoren lassen sich unterschiedliche Gammaenergien selektiv nachweisen, wie ein Beispiel anhand zweier Linien (niedrige Energie sowie hohe Energie ) und zweier Detektoren (D1 und D2) zeigt.
Strahlquerschnittes. Geringe Störungen durch Inhomogenitäten im Meßvolumen sind also zu befürchten. Bei der Hintereinanderanordnung der Detektoren tritt dies nicht auf, da alle Detektoren den vollen Strahlquerschnitt
erfassen können. Die Diskriminierung der verschiedenen Gammalinien in den jeweils zugeordneten Detektoren ist in einfacher Weise im wesentlichen auf zwei Wegen möglich. Zum einen können selektive Detektoren eingesetzt werden, die wesentliche Empfindlichkeit für die jeweilige Gammacnei'gie der Linie aufweisen. Aber auch mit
identischen hintereinander angeordneten Detektoren lassen sich unterschiedliche Gammaenergien selektiv nachweisen, wie ein Beispiel anhand zweier Linien (niedrige Energie sowie hohe Energie ) und zweier Detektoren (D1 und D2) zeigt.
niedrig
hoch
hoch
95 %
20 0,
20 0,
5 %
16 "ο
16 "ο
D.J und
sind die beiden identischen Detektoren, von denen D- hinter D1 angeordnet ist. Beide erfassen den-
- 11 -
ORIGINAL INSPECTED
selben Strahlquerschnitt. Die Detektoren haben unterschiedliche Empfindlichkeit für die beiden Linien und
absorbieren von jeweils 100% Strahlungsenergie einer Linie 951 der Linie niedrigerer Energie und 20 % der Linie
höherer Energie. Im Detektor 1 werden also von der ersten Linie 951 absorbiert (und somit angezeigt). Der
zweite Detektor kann nur noch die restlichen 5% empfangen un zeigt davon 95% an, also etwa 5%. Von der Linie
höherer Energie werden im ersten Detektor 20% absorbiert. 80% gelangen also in den zweiten Detektor und werden dort
wiederum zu 80% absorbiert, also mit etwa 16%. Es zeigt
sich also, daß die beiden Linien unterschiedlicher Energie in beide Detektoren ausreichend diskriminiert werden,
nämlich mit den Unterschiedsfaktoren 95 : 20 bzw. 5 : 16. Durch unterschiedliche Dicken der Detektoren lassen sich
diese Verhältnisse noch verbessern. So kann im vorliegenden Beispiel der erste Detektor D. so dick gewählt werden,
daß er im wesentlichen 100% der Linie niedrigerer Energie absorbiert. Der zweite Detektor sieht dann von dieser
Linie nichts mehr. Es ergäbe sich das Schema
niedrig
hoch
hoch
100 %
21
16 %
Hierdurch wird der zum Vorrechnen benötigte Aufwand verringert
- 12 -
υ ο b y ζ y
Gemäß Anspruch 2 läßt sich also die selektive Empfindlichkeit
bei identischen Detektoren allein durch die Anordnung erreichen.
Eine solche Vorrichtung ist vorteilhaft durch die Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet. Wird hinter einem
Detektor die in diesem im wesentlichen zu bestimmende Linie mit einem geeigneten Absorber vernichtet, der
die übrigen Linien im wesentlichen ungeschwächt durchläßt, so beeinflußt diese absorbierte Linie die nachfolgenden
Detektoren nicht, wodurch die Diskriminierung und die anschließende Verrechnung der Werte wesentlich erleichtert
wird.
Weiterhin vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
durch die Merkmale des Anspruches 4 gekennzeichnet. Auf diese Weise werden die physikalischen Gegebenheiten
von Detektoren sowie ggf. zwischengeschalteten Absorbern berücksichtigt. Höhere Energien sind durchdringender und
können ohne wesentliche Schwächung noch im letzten Detektor nachgewiesen werden, während niedrigere Energien aufgrund
ihrer stärkeren Schwächung in den Detektoren besser am vorderen Ende der Detektorkette nachzuweisen sind.
Schließlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteil-
- 13 -
ORIGINAL INSPECTED
haft durch die Merkmale des Anspruches 5 gekennzeichnet. Diese Detektorarten sind für die jeweiligen Energiebereiche
selektiv und zeichnen sich durch hohe Zählraten aus.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Die Kurven der [inergicabhüngigkeit der Absorption
von Gammaenergie in drei unterschiedlichen Medien,
Fig. 2 das Spektrum zweier vorzugsweise verwendeter Gammalinien
und
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchstrahlung eines Probevolumens mit zwei Gammalinien.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung am Beispiel einer Vorrichtung beschrieben, die in der Meerestechnologie
verwendbar ist zur Untersuchung eines Volumengemisches von Manganknollen, Sediment und Meerwasser. In
Fig. 1 sind die unterschiedlichen Absorptionskoeffizienten dieser Stoffe in Abhängigkeit von der verwendeten Gammaenergie
dargestellt. Es zeigt sich, daß bei unterschiedlichen Gammaenergien deutlich auswertbare Absorptionsunterschiede
- 14 -
j υ j b y ζ y
bestehen. Fig. 2 zeigt das Spektrum zweier Gammaenergien
und zwar von Americium 241 und Caesium 137. Die beiden Linien sind jeweils in drei Höhen I, II und III
aufgezeichnet und zwar nach Durchlaufen der Medien
I Wasser
II 7,5 Vol. % Quarzsand in Wasser
III 8,0 Vol.% Manganknollen in Wasser.
Die durch die unterschiedlichen Absorptionskoeffizienten
sich ergebenden unterschiedlichen Linienintensitäten lassen sich ersichtlich gut auswerten.
Anhand der Fig. 3 wird nun das Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung wie folgt beschrieben:
Eine Gammaquelle 1 emittiert zwei Gammalinien bei den
Energien E. und E2- Dabei wird E^ niedrig gewählt (vgl.
Fig. 1 und 2) und E2 bei wesentlich höherer Energie.
Nach Kollimation 2 durchdringt die Gammastrahlung den zu untersuchenden Körper 3 und wird in den Detektoren 4
und 5, eventuell nach weiterer Kollimation 6, absorbiert. Diese Detektoren müssen einerseits durch sehr kleine
Zeitkonstanten charakterisiert sein, andererseits aber auch vorteilhaft so ausgewählt und dimensioniert sein,
- 15 -
ORIGINAL INSPECTED
^ -^ -:· r q 9 Q
- 15 -
daß der erste Detektor 4 die niederenergetische Strahlung nahezu vollständig absorbiert, die hochenergetische
jedoch weitgehend ungeschwächt hindurchläßt. Der zweite Detektor 5 spricht dann praktisch nur auf die hochenergetische
Komponente der Gammastrahlung an. Gegebenenfalls kann zwischen beiden Detektoren noch ein Absorber
geeigneter Dicke und Ordnungszahl angebracht werden. Die Detektoren sind im allgemeinen (d.h. bei Licht-emittierenden
Systemen) an Photomultiplier 8 angekoppelt, im Falle des ersten Detektors zweckmäßig über einen geeignet
geformten Lichtleiter 9. Die Impulse der beiden Zählsysteme werden in elektronischen Zählern 10 gezählt, die
ermittelten Zählraten einer Auswerteinheit 11 zugeführt, die diese mit Hilfe der eingangs angegebenen Transmissionsgleichungen
auswertet und die Volumenanteile im Körper 7>
berechnet.
Eine geeignete Substanz für den ersten Detektor 4 ist z.B. CsF, ein Szintillator mit einer Abklingzeit von
0.005/tcs. Er besitzt zwar nur eine geringe Lichtausbeute
(31 relativ zu NaJ (Tl)) und damit eine schlechte Energieauflösung
(die hier nicht erforderlich ist) , gestattet aber auf Grund der günstigen Zeitkonstanten sehr hohe Zählraten
(bis in den Bereich einiger MHz.). Für die Diskri-
- 16 -
ORIGINAL INSPECTED
minierung der beiden Gammaenergien ist CsF gut geeignet; so absorbiert ein 1 mm dicker Detektor 941
einer 60 keV-Strahlung, aber nur 2,51 einer Gammastrahlung
mit 1250 keV. Die entsprechenden Zahlen bei 5 mm Dicke sind 100°s bzw. 12%. Da sichergestellt
werden kann, daß der zweite Zähler 5 ausschließlich auf die hochenergetische Komponente anspricht, läßt
sich die geringe Absorption dieser Stahlung im ersten Detektor in einfacher Weise herauskoxrigieren.
Andere mögliche Detektormaterialien für den ersten Detektor - wenn auch mit etwas ungünstigeren Diskriminie
rungseigenschaften - sind z.B. Plastik-Szintillatoren, bevorzugt mit Sn-oder Pb-Dotierung.
Als zweiter Detektor eignet sich z.B. ein Cerenkov-Zähler. Verwendet man Bleiglas, so lassen sich eine
hohe Dichte und Ordnungszahl (und damit sehr günstige Absorptionseigenschaften) sowie ein hoher Brechungsindex
erzielen. Die Zahl I der pro cm Flugweg von einem Elektron der Geschwindigkeit ν erzeugten Lichtquanten
ergit sich zu
137 e
wobei Δ ν das Frequenzintervall, innerhalb dessen Licht
emittiert wird, e die Elementarladung, η den Brechungs-
- 17 ORIGINAL INSPECTED
J U ^ vj CJ L·. J
7 -
index, und ß =v/c die Geschwindigkeit des Elektrons relativ zur Lichtgeschwindigkeit c bedeuten. Da das
Elektron auf seinem Flugweg im Cerenkov-Zähler Energie entsprechend der Gleichung
i/2 φ
verliert fr - klassischer BlektroncnradLus, m = Ruhein
Mc Vj "i masse des 1-1 ektronv»' N^ ~ Zahl der f-loktronon pro cm"
für die abbremsende Materie und J^ (11 + 3)Z LeVj ),
muß die Beziehung für I energieabhängig betrachtet werden. Die Integration über den Flugweg ergibt für Bleiglas
und Strahlung nicht zu niedriger Energie, z.B. für ein Co-Präparat (1.17 und 1.33 MeV), daß die hochenergetische
Komponente mit gutem Wirkungsgrad nachgewiesen werden kann, wenn der photomultiplier im Hinblick auf
kleine Photonenausbeuten ausgewählt wird. Dieses Egebnis wurde experimentell bestätigt. Die energiearme Komponente
der Gammastrahlung wird jedoch nicht registriert, da
die Energie so gewählt werden kann, daß die maximale Geschwindigkeit der im Zähler erzeugten Elektronen unterhalb
der Grenzgeschwindigkeit ß = 1/n liegt, unter der keine Cerenkov-Strahlung auftritt. Damit wird eine vollständige
Diskriminierung erreicht.
I8 -
BAD ORiGINAL
3U3b929
Charakteristisch für den Cerenkov-Effekt ist, daß der Zähler sehr schnell auf die Gammaquanten anspricht
(in 10 s oder weniger). Die zeitliche Begrenzung liegt hier beim erheblich langsameren Multiplier (^I ns)
Somitsind auch für den zweiten Detektor, der die Gammaquanten der Energie E7 nachweist, Zählraten im Bereich
einiger MHz zu erreichen. Auch CsF läßt sich als Detektor
für die hochenergetische Strahlung verwenden. In diesem Falle kann, wenn erforderlich, restliche niederenergetische Strahlung durch einen geeigneten Absorber
daran gehindert werden, im zweiten Detektor Signale auszulösen.
Die beschriebene Anordnung gestattet somit den vollständigen Verzicht auf Impulshohenanalyse. Es entfallen damit
zugleich Zählratenbeschränkungen durch einen Analog- -Digital-Wandler. Die Kombination z.B. eines CsF- und
eines Cerenkov-Zählers in "Sandwich"-Anordnung erlaubt
bisher nicht mögliche Zählraten und damit Meßzeiten im Sekundenbereich oder darunter. Auf diese Weise wird eine
echte kontinuierliche Messung realisiert.
Die dargestellte Vorrichtung verwendet zur Bestimmung von drei Komponenten zwei Gammalinien. In entsprechen-
- 19 -
BAD ORIGINAL
der Erweiterung lassen sich beispielsweise vier Komponenten mit drei Garamalinien bestimmen.
Die beschriebenen energieselektiv arbeitenden Detektoren können anstatt hintereinander auch nebeneinander im Strahl
angeordnet werden. Ferner können beispielweise über
Kristallgitter abgelenkte Strahlteile auf verschiedene
im Winkel angeordnete Detektoren gerichtet werden.
Auf Detektoren, die nur bestimmte Energien anzeigen, andere aber völlig unterdrücken, kann auch verzichtet werden. Die
Energiediskriminierung in den Detektoren läßt sich nämlich bereits allein durch die Hintereinanderanordnung der
Detektoren erreichen, auch wenn diese für alle Energien empfindlich sind, sofern die Empfindlichkeit nur energieabhängig
ist. Diese Methode wurde eingangs Cbei der Diskussion
des Anspruches 2) näher erläutert.
BAD ORIGINAL
Leerseite
Claims (5)
- PArENTANWALrE SCHAEHER, HOSH-WCH 70 1542. 0-2 HAMB(JRCi 70 IHR/FK UENGKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH, 2054 Geesthacht, Reaktorstraße 7-9ANSPRÜCHE:
/ 1.jVorrichtung zum Ermitteln der Volumenanteile eines n-Komponenten-Gemisches (n>2) z.B. eines Mangan-Was_s_e_x_=-'
knollen-Sediment-yCemisches , dessen Komponenten sich in der mittleren Ordnungszahl unterscheiden, wobei das Gemisch mit wenigsten n-1 Gammalinien unterschiedlicher Energien, bei denen jeweils die Absorptionskoeffizienten der Komponenten deutlich unterschiedlich sind, auf gemeinsamer Achse durchstrahlt wird, wonach die Energien der Gammalinien mit einer Detektoranordnung bestimmt und zur Ermittlung der Volumenanteile mit Hilfe der zugehörigen Transmissionsgleichungen rechnerisch ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung mit einer der Zahl der Linien entsprechenden Anzahl von Detektoren (4,5) ausgewertet wird, die jeweils nur für eine der verwendeten Gammaenergien wesentliche Empfindlichkeit aufweisen.Ci U J D y Z - 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (4,5) hintereinander in der Strahlachse angeordnet sind.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zählern (4,5) Absorber (7) angeordnet sind, die nur die für die folgenden Detektoren(5)bestimmten Energien durchlassen.
- 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst durchlaufene Detektoren (4j für niedrigere und die folgenden für höhere Energie empfindlich sind.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß für niederenergetische Linien Szintillationszähler (4j und für höherenergetische Linien Cerenkov-Zähler (5) verwendet werden.ORIGINAL INSPECTED
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3035929A DE3035929C2 (de) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Vorrichtung zur Ermittlung der Volumenanteile eines Mehrkomponentengemisches durch Transmission mehrerer Gammalinien |
GB8127202A GB2083908B (en) | 1980-09-24 | 1981-09-09 | Device for determining the proportions by volume of a multiple-component mixture |
JP56148927A JPS5786028A (en) | 1980-09-24 | 1981-09-22 | Apparatus for deciding component capacity ratio of mixture |
FR8117936A FR2490825A1 (fr) | 1980-09-24 | 1981-09-23 | Dispositif de determination des pourcentages volumetriques d'un melange a plusieurs constituants par transmission de plusieurs raies gamma |
CA000386436A CA1160364A (en) | 1980-09-24 | 1981-09-23 | Device for determining the proportions by volume of a multiple-component mixture by irradiation with several gamma lines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3035929A DE3035929C2 (de) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Vorrichtung zur Ermittlung der Volumenanteile eines Mehrkomponentengemisches durch Transmission mehrerer Gammalinien |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3035929A1 true DE3035929A1 (de) | 1982-04-08 |
DE3035929C2 DE3035929C2 (de) | 1983-08-25 |
Family
ID=6112703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3035929A Expired DE3035929C2 (de) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Vorrichtung zur Ermittlung der Volumenanteile eines Mehrkomponentengemisches durch Transmission mehrerer Gammalinien |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5786028A (de) |
CA (1) | CA1160364A (de) |
DE (1) | DE3035929C2 (de) |
FR (1) | FR2490825A1 (de) |
GB (1) | GB2083908B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0236623A1 (de) * | 1985-11-27 | 1987-09-16 | Petro-Canada Inc. | Messdrossel |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3138159A1 (de) * | 1981-09-25 | 1983-04-14 | Gkss - Forschungszentrum Geesthacht Gmbh, 2054 Geesthacht | Verfahren und vorrichtung zur (gamma)-transmissionsanalyse von mehrkomponenten-gemischen in gegenwart grobkoerniger komponenten |
US4506543A (en) * | 1983-06-20 | 1985-03-26 | The Dow Chemical Company | Analysis of salt concentrations |
AU618602B2 (en) * | 1988-06-03 | 1992-01-02 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Measurement of flow velocity and mass flowrate |
US5073915A (en) * | 1990-04-02 | 1991-12-17 | Beijing Institute Of Nuclear Engineering | Densitometer for the on-line concentration measurement of rare earth metals and method |
US5247559A (en) * | 1991-10-04 | 1993-09-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Substance quantitative analysis method |
US5361761A (en) * | 1992-06-17 | 1994-11-08 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method and apparatus for measuring blood iodine concentration |
AU719913B2 (en) * | 1996-05-02 | 2000-05-18 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and meter for measuring the composition of a multiphase fluid |
GB2316167B (en) * | 1996-08-05 | 2000-06-14 | Framo Eng As | Detection of water constituents |
US7518127B2 (en) * | 2006-12-22 | 2009-04-14 | Von Zanthier Joachim | Sub-wavelength imaging and irradiation with entangled particles |
CN110333252B (zh) * | 2018-03-28 | 2021-12-17 | 同方威视技术股份有限公司 | 双能探测方法与装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2149623A1 (de) * | 1971-10-05 | 1973-04-12 | Siemens Ag | Verfahren und anordnung zum messen der zusammensetzung von stoffen |
DE2622175B2 (de) * | 1976-05-19 | 1978-08-10 | Gesellschaft Fuer Kernenergieverwertung In Schiffbau Und Schiffahrt Mbh, 2054 Geesthacht-Tesperhude | Verfahren zum Ermitteln der Volumenanteile eines Drei-Komponenten-Gemisches |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1421755A (en) * | 1972-05-18 | 1976-01-21 | British Steel Corp | Material analysis |
US4182954A (en) * | 1978-04-21 | 1980-01-08 | Phillips Petroleum Company | Method and apparatus for measuring material properties related to radiation attenuation |
US4247774A (en) * | 1978-06-26 | 1981-01-27 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health, Education And Welfare | Simultaneous dual-energy computer assisted tomography |
US4267446A (en) * | 1979-04-03 | 1981-05-12 | Geoco, Inc. | Dual scintillation detector for determining grade of uranium ore |
-
1980
- 1980-09-24 DE DE3035929A patent/DE3035929C2/de not_active Expired
-
1981
- 1981-09-09 GB GB8127202A patent/GB2083908B/en not_active Expired
- 1981-09-22 JP JP56148927A patent/JPS5786028A/ja active Pending
- 1981-09-23 FR FR8117936A patent/FR2490825A1/fr active Granted
- 1981-09-23 CA CA000386436A patent/CA1160364A/en not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2149623A1 (de) * | 1971-10-05 | 1973-04-12 | Siemens Ag | Verfahren und anordnung zum messen der zusammensetzung von stoffen |
DE2622175B2 (de) * | 1976-05-19 | 1978-08-10 | Gesellschaft Fuer Kernenergieverwertung In Schiffbau Und Schiffahrt Mbh, 2054 Geesthacht-Tesperhude | Verfahren zum Ermitteln der Volumenanteile eines Drei-Komponenten-Gemisches |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0236623A1 (de) * | 1985-11-27 | 1987-09-16 | Petro-Canada Inc. | Messdrossel |
US4788852A (en) * | 1985-11-27 | 1988-12-06 | Petro-Canada Inc. | Metering choke |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5786028A (en) | 1982-05-28 |
FR2490825A1 (fr) | 1982-03-26 |
GB2083908B (en) | 1984-04-11 |
GB2083908A (en) | 1982-03-31 |
DE3035929C2 (de) | 1983-08-25 |
FR2490825B1 (de) | 1984-06-29 |
CA1160364A (en) | 1984-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE68920568T2 (de) | Vorrichtung zur Messung von Erdformationen mit hoher räumlicher Auflösung. | |
EP0209952B1 (de) | Verfahren zum Bestimmen der räumlichen Verteilung der Streuquerschnitte für elastisch gestreute Röntgenstrahlung und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2442215C3 (de) | Geophysikalische Bohrlochuntersuchungsanordnung | |
DE2358237C2 (de) | Verfahren zur Bestimmung des Gehalts an mindestens einem chemischen Element in einer Substanz, insbesondere zur Bestimmung des Schwefelgehalts in Kohlenwasserstoff-Brennstoffen | |
DE69521613T2 (de) | Methode zur bestimmung des dichteprofils eines scheibenförmigen materials | |
DE1296829B (de) | Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung des Gehaltes einer Probe an schweren Elementen durch Messung ihrer optisch angeregten K alfa- oder K beta-Roentgenfluoreszenzlinien | |
DE3035929A1 (de) | Vorrichtung zur ermittlung der volumenanteile eines mehrkomponentengemisches durch transission mehrerer gammalinien | |
DE1774021A1 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Feuchtigkeit in einem Material,insbesondere fuer Bodenuntersuchungen mit Hilfe von Neutronen | |
DE69123337T2 (de) | Vorrichtung zur messung des gehaltes von verschiedenen schüttgutkomponenten mit pulsierender neutronenstrahlung und verfahren zur bestimmung des gehaltes mit dieser vorrichtung | |
DE2622175C3 (de) | Verfahren zum Ermitteln der Volumenanteile eines Drei-Komponenten-Gemisches | |
DE1598873A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der mittleren Groesse bestimmter Teilchen in einem Fluidum | |
DE3036381A1 (de) | Verfahren zur bestimmung des feststoff-gewichtsanteils einer aufschlaemmung | |
DE3000602A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der art von transportiertem material | |
DE3534702A1 (de) | Verfahren zur bestimmung der fotoschwaechung in einem bereich eines untersuchungskoerpers und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE1773085C3 (de) | Verfahren zum Messen des Füllstoffgehalts in Papier | |
EP2217946B1 (de) | Vorrichtung zur online-bestimmung des gehalts einer substanz und verfahren unter verwendung einer solchen vorrichtung | |
DE3872208T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung der radioaktivitaet. | |
DE69008993T2 (de) | Einrichtung zur bildlichen Darstellung von Elementen unter Verwendung von Röntgenfluoreszenz. | |
DE2426794A1 (de) | Einrichtung zur strahlungsfeststellung und verfahren zur feststellung des vorhandenseins eines interessierenden elementes in einer probe | |
DE1673162A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung fuer die Roentgenstrahlanalyse | |
EP1526376A1 (de) | Verfahren zum Bestimmen eines Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung einer geförderten Materialprobe und Vorrichtung hierfür | |
EP3922986B1 (de) | Verfahren zum messen von zählraten oder von den zählraten abhängigen messgrössen und vorrichtung zum messen von zählraten oder von den zählraten abhängigen messgrössen | |
DE19603000A1 (de) | Verfahren zum Kalibrieren einer Anordnung zur Ermittlung des Impulsübertragsspektrums und Kalibriereinheit zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3616520A1 (de) | Verfahren zur feststellung der dichte von unterlagen | |
DE1598584B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung von aktivierungs analysen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |