DE3130266C2

DE3130266C2 - Gamma-Absorptiometer

Info

Publication number: DE3130266C2
Application number: DE3130266A
Authority: DE
Inventors: Ralph-D.von Dr.rer.nat. 7990 Friedrichshafen Dincklage
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1981-07-31
Publication date: 1984-08-09
Also published as: DE3130266A1

Abstract

Gamma-Absorptiometer mit Strahlungsquelle, Küvette für die absorbierende Flüssigkeit und Detektor, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Detektor (10) und Küvette (4) eine Folie (8) aus einem Material befindet, dessen Bindungsenergie der K-Elektronen etwas größer ist als die Energie der von der Strahlungsquelle ausgesandten Photonen.

Description

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Die Erfindung betrifft ein Äbsorptiometer mit einer /-Strahlungsquelle, einer Küvette für die absorbierende Flüssigkeit, einem Detektor und einem auswechselbaren Filter zwischen Küvette und Detektor.

Diese Geräte dienen zur Messung der Konzentration von gelösten Stoffen in Flüssigkeitsströmen und werden vor allem in der Kerntechnik zu Konzentrationsmessungen eingesetzt Dabei werden von der Strahlungsquelle Photonen der Energie E_x (im keV-Bereich) ausgesandt. Diese laufen durch die Küvette mit der zu analysierenden Flüssigkeit und wurden ζ·'ΐη Teil absorbiert Der Detektor registriert die durchgelassenen Photonen. Aus der Schwächung wird die Konzentration des gelösten Stoffes bestimmt.

Bei den bekannten Bauarten empfängt der Detektor neben der Zahl der Photonen mit der Energie Ey, also dem Meßsignal, einen relativ hohen störenden Untergrund, der hauptsächlich von der Comptonstreuung oder von radioaktiven Zerfällen in der Flüssigkeit stammt. Der hohe Untergrund verschlechtert die Meßempfindlichkeit. Eine höhere Empfindlichkeit knjin durch die Verwendung stark selektiver Detektoren erreicht werden, die jedoch sehr teuer sind und nur für einen bestimmten Energiebereich selektiv sind. Wird eirie Quelle einer anderen Energie verwendet, so ist ein anderer, auch wieder teurer Detektor nötig.

Aus der DE-OS 21 49 623 ist ein /-Äbsorptiometer bekannt, bei dem zur Schwächung der diffusen Streustrahlung (Comptonstrahlung) vor dem Detektor ein konischer Loch- oder Schlitzkollimator aus Schwermetall angebracht ist. Der Kollimator schwächt die Comptonstra'ilung richtungsselektiv; Streustrahlung, die in bestimmten Bereichen der Probe entsteht, wird nicht geschwächt.

Aus der Zeitschrift: Archiv für technisches Messen, Februar 1958, Seiten 25 ff. ist eine Meßanordnung zur Dichtemessung von Flüssigkeiten mit Gamma-Strahlung bekannt, bei der zwischen der absorbierenden Flüssigkeit und dem Detektor auswechselbare Bleifilter zur Schwächung der Streustrahlung vorgesehen sind. Die Bleifilter schwächen jedoch auch das Nutzsignal. Ein Wechsel des Filtermaterials in Abhängigkeit von der Strahlungsquelle oder von der zu untersuchenden Flüssigkeit ist nicht offenbart

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Äbsorptiometer zu schaffen, welches eine hohe Nachweisempfindlichkeit besitzt, leicht auf verschiedene Energien umzurüsten

und kostengünstig ist

Die Aufgabe wird von einem Absorptiometer mit den im Anspruch genannten Merkmalen gelöst

Die Erfindung bietet folgende Vorteile:

— hohe Nachweisempfindlichkeit wegen guter Unterdrückung des niederenergetischen Untergrunds;

— Verwendung eines billigen, nichtselektiven Detektors möglich;

— durch Wechseln der Folie einfaches Anpassen an eine Strahlungsquelle, die Photonen anderer Energie aussendet;

— einfache, billige Umrüstung schon vorhandener /-Absorptiometer möglich.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert

F i g. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Absorptiometer; F i g. 2 erläutert die Wirkungsweise der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Absorptiometer mit einer Strahlungsquelle 2, einer Küvette 4, durch die die zu analysierende Flüssigkeit 6 fließt, einer Folie 8 und einem Detektor 10.

F ig. 2 zeigt:

Q: Das Enerfiespektrum einer Strahlungsquelle der Energie E₇.12 (Abszisse: Energie; Ordinate: Zählrate).

A: Das gleiche Spektrum nach einer Absorption durch eine Flüssigkeit Das eigentliche Meßsignal ist die Höhe der Linie E₁. IZ Zusätzlich enthält das Spektrum den Anteil der Compton-Streuung 16 und einen Untergrund 18. Ein nicht energieselektiver Detektor registriert die Gesamtfläche unter der Kurve.

T: Die Transmission einer geeigneten Folie 8. Das Material der Folie 8 ist so auszuwählen, daß die Energie Et der K-Kante 20 etwas größer ist als die Energie der Strahlungsquelle E₁. (Abszisse: Energie; Ordinate: Transmission).

A ■ T: Das Spektrum nach einem Durchgang durch die Flüssigkeit und die Folie.
Die Linie 12 der Energie E₁. unterscheidet sich jetzt deutlich vom Untergrund. Vor allem der niederenergetische Bereich derCompton-Streuung 16 wird wesentlich unterdrückt. Die Gesamtfläche unter der Kurve wird zu einem großen Prozentsatz von der Linie E₁. bestimmt, d. h. die Meßempfindlichkeit der Anordnung ist höher als die von herkömmlichen /-Absorptiometern.

Beispiel zur Auswahl der Folie:

Wird als Quelle ^wAm mit E₁. =
wendet, so ist Yb (Z - 70, £* =
geeignetes Element für die Folie.

59,5 keV ver-613 keV) ein

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Äbsorptiometer mit einer /-Strahlungsquelle (2), einer Küvette (4) für die absorbierende Flüssigkeit (6), einem Detektor (10) und einem auswechselbaren Filter zwischen Küvette (4) und Detektor(10), dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (2) auswechselbar ist und daß die Energie der von der Strahlungsquelle (2) ausgesandten /-Quanten (12) und die Wahl des aus einer Folie (8) bestehenden Filters so aufeinander abgestimmt sind, daß die Energie der von der Strahlungsquelle (2) ausgesandten /-Quanten (12) kleiner als die Energie der K-Absorptionskante (20) der Folie (8) ist und die is Energie der/-Quanten (12) im Bereich hoher Transmission der Folie (8) liegt.