26.V.1966 Niemiecka Republika Demokratyczna Opublikowano: 10.XII.1969 58733 KI. 42 1,3/08 MKP GOln, fh\QQ CZYTELNIA UKD lierlV.f-' ' *\ l' " •' Wspóltwórcy wynalazku: dr Gerhard Brunner, mgr Franz Leuteritz, mgr Dieter Muller, dr Christian Volke Wlasciciel patentu: VEB Fotochemische Werke Berlin, Berlin (Niemiecka Republika Demokratyczna) Urzadzenie do radiometrycznego okreslania zawartosci srebra Wynalazek dotyczy urzadzenia do radiometrycz¬ nego okreslania zawartosci srebra, na przyklad zawartosci soli srebra w warstwach emulsji foto¬ graficznych, przez pobudzanie rentgenowskiego promieniowania fluorescencyjnego srebra za po¬ moca pierwotnego promieniowania rentgenowskie¬ go, emitowanego przez specjalnego rodzaju radio¬ aktywne zródlo promieni Roentgena.Do okreslania zawartosci srebra za pomoca po¬ budzenia fluorescencji rentgenowskiej przez na¬ promieniowanie radioaktywnymi zródlami promie¬ niowania stosuje sie dotychczas okreslony izotop, wysylajacy promienie gamma lub rentgenowskie, którego promieniowanie jest zlozone z kilku ener¬ gii podzielonych w sposób nieciagly lub ciagly i zasadniczo róznych w zaleznosci od rentgenowskie¬ go promieniowania, jakie ma byc pobudzone, badz tez stosuje sie pierwiastki radioaktywne z krótki¬ mi czasami polowicznego rozpadu.W grupie pierwszej obecnosc promieniowania gamma lub rentgenowskiego dziala zaklócajaco na okreslenie zawartosci srebra metoda fluorescencji rentgenowskiej, gdyz energia tych zródel prze¬ wyzsza znacznie, na przyklad o'50°/o lub wiecej, krawedz K pochlaniania rentgenowskiego srebra.Jest to spowodowane tym, ze tego rodzaju promie¬ niowanie jest dla wzbudzenia fluorescencji rentge¬ nowskiej mniej skuteczne w porównaniu z pro¬ mieniowaniem o niewielkiej energii, lecz przewyz¬ szajacej jeszcze krawedz K pochlaniania rentge- 15 25 30 2 nowskiego, gdyz ulega ono raczej silniejszemu roz¬ proszeniu na warstwie mierzonej niz promienio¬ wanie o niewielkiej energii i zaleznie od geome¬ trycznego usytuowania aparatury pomiarowej na¬ klada sie jedynie na rentgenowskie promieniowa¬ nie srebra. Dla czesciowego zmniejszenia szkodli¬ wego wplywu takiego nakladania, przynajmniej n$ czulosc i dokladnosc pomiarowa, staje sie koniecz¬ ne stosowanie róznicowego dyskryminatora pozio¬ mu impulsów, tak zwanego jednokanalowego ana¬ lizatora poziomu impulsów.Zastosowanie zródel promieniowania rentgeno¬ wskiego z krótkim okresem polowicznego rozpadu radioaktywnego pierwiastka posiada — pomimo czestokroc wlasciwszej, gdyz bardziej zblizonej do krawedzi K pochlaniania srebra i przewaznie mo¬ nochromatycznej emisji, na przyklad przy zastoso¬ waniu Gd153 — znowu wade ze wzgledu na zmniej¬ szajace sie w krótkim czasie zarówno czulosc jak i dokladnosc pomiaru. Przykladowo przy danym, stalym ukladzie pomiarowym natezenia fluorescen¬ cyjnego, rentgenowskiego promieniowania srebra, wzbudzonego zródlem promieni, zawierajacym Gd153, przystosowanym dla okreslonej zawartosci isrebra, spada w ciagu okolo 2 dni o l°/o.Oznacza to, ze przy przemyslowym zastosowa¬ niu takiej metody okreslania zawartosci srebra, dla osiagniecia wystarczajaco wysokiej dokladnosci pomiaru, jakiej trzeba by wymagac przy obecnym poziomie techniki, na przyklad przy wytwarzaniu 5873358733 3 emulsji fotograficznych, konieczne staloby sie wprowadzanie poprawek w podanej uprzednio ko¬ lejnosci o okolo 2 dni, badz tez, jej zastosowanie staje sie csSkó&icie niemozliwe.Celem fl&iiijszego wynalazku jest stworzenie ulepS2onsgó tftfz^dzenia do radiometrycznego okre¬ slania zawartosci srebra na zasadzie wzbudzania rentgenowskiej fluorescencji srebra, które dla za¬ pewnienia mozliwie najwiekszej czulosci pomiaro¬ wej przy srebrze byloby wolne od ujemnego wply¬ wu promieniowan, nakladajacych sie na rentge¬ nowskie promieniowanie srebra i zaklócajacych pomiar promieni Roentgena. Urzadzenie takie umozliwilaby równiez rezygnacje ze stosowania róznicowego dyskryminatora poziomu impulsu; po¬ nadto zastosowane w nim radioaktywne zródlo promieni posiada tak duzy okres polowicznego roz¬ padu, ze spadek natezenia promieniowania, wyni¬ kajacy z naturalnego rozpadu promieniotwórczego jest w zasadzie bez praktycznego znaczenia.Zadaniem wynalazku jest zarówno wybranie od¬ powiedniego zestawu radioaktywnego zródla pro¬ mieniowania i posredniej tarczy, która wzbudzana pierwotnie przez promieniowanie radioaktywne zaczyna emitowac promienie Roentgena i której promieniowanie rentgenowskie wzbudza wtórnie emisje fluorescencji rentgenowskiej srebra w ba¬ danej warstwie, jak tez i znalezienie korzystnego usytuowania geometrycznego tarczy posredniej oraz calego zródla promieni Roentgena tak, aby uniknac wplywu promieniowania zaklócajacego.Zgodnie z wynalazkiem, radioaktywny pierwia¬ stek Aa^ z okresem przemiany (czasem polowicz¬ nego rozpada) wynoszacym 458 lat, a wiec ze spad- kiem natezenia promieniowania praktycznie do pominiecia, zostaje sprzezony z tarcza posrednia w ksztalcie stozka, przy czym bezposredni bieg pro¬ mieni od radioaktywnego pierwiastka do mierzonej warstwy srebra jest przerwany przez odpowiednia oslone. Zestaw izotop promieniotwórczy — tarcza, a wiec radioaktywne zródlo promieniowania rent¬ genowskiego, jest oddzielone .tak duza przestrzenia od detektora promieniowania, sluzacego do wykry¬ wania rentgenowskiego promieniowania fluorescen¬ cyjnego, wzbudzanego w srebrze, ze dzieki oslonie, umieszczonej pomiedzy zródlem promieniowania rentgenowskiego i detektorem promieniowania, promienie gamma, emitowane przez wymieniony izotop, posiadajace duza energie i normalnie za¬ klócajace pomiar, nie moga dostac sie do detekto¬ ra promieniowania.Wynalazek jest blizej objasniony w oparciu o przyklad urzadzenia wedlug wynalazku przedsta¬ wiony na rysunku .Warstwa 1, której zawartosc srebra nalezy okreslic, spoczywa na podkladce 4, prowadzonej na walkach 2 i 3. Radioaktywny izo¬ top Am241 5 wzbudza charakterystyczne promienio¬ wanie rentgenowskie stozkowej tarczy 6, wykona¬ nej przykladowo z antymonu, dzieki promieniowa¬ niu gamma emitowanemu przez Am241 z energia równa 59,56 KeV oraz emitowanemu równoczesnie promieniowaniu gamma o wyzszej energii, jednak¬ ze o malym natezeniu.Promieniowanie, wychodzace z pierscieniowego otworu skierowanego w strone mierzonej warstwy srebra 1, a znajdujacego sie w olowianej obudo¬ wie 7, mieszczacej w sobie zródlo promieniowania rentgenowskiego, jest praktycznie takie same, jak 5 charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie materialu tarczy — antymonu gdyz bezposrednie promieniowanie Am241 w kierunku otworu wyjscio¬ wego jest zasloniete stozkiem olowianym 8.Rentgenowskie promieniowanie antymonu wzbu- 10 dza w warstwie 1 charakterystyczne promieniowa¬ nie rentgenowskie srebra z wysoka sprawnoscia i minimalnym rozproszeniem na skutek odbicia od warstwy 1. Rentgenowskie promieniowanie sre¬ bra pada na krysztal scyntylacyjny 9, którego im- 15 pulsy swietlne, przetwarzane za pomoca wtórnego fotopowielacza elektronowego 10 na impulsy ele¬ ktryczne, sluza do wykrywania promieniowania.Zasadnicze znaczenie ma fakt, ze te impulsy swietlne maja praktycznie jednolita wielkosc, od- 2Q powiadajaca energii charakterystycznego promie¬ niowania rentgenowskiego, gdyz: po pierwsze — wyjscie bezposredniego promieniowania Am241 w kierunku do warstwy srebra jest uniemozliwione przez stozek 8 i tym samym zadne promieniowanie 25 Am241 rozproszone ewentualnie na warstwie 1 lub podkladce 4, nie moze dotrzec do scyntylatora; po drugie — preparat 5 jest oddzielony dostatecznie duza przestrzenia od scyntylatora 9 a przez do¬ datkowy ekran 11 zapobiega sie równiez bezposred¬ niemu oddzialywaniu promieniowania preparatu Am241 5 na scyntylator 9.Dla dalszego przetwarzania impulsów, wychodza¬ cych z wtórnego fotopowielacza elektronowego 10, zasilanego ze zródla wysokiego napiecia 12, wy¬ starcza wiec wzmacniacz impulsów 13 i prosty, calkujacy dyskryminator poziomu impulsów 14, którego zadanie polega wylacznie na odfiltrowaniu elektrycznych impulsów szumów urzadzenia. W 40 gestosciomierzu impulsowym 15 mierzy sie nateze¬ nie rentgenowskiego promieniowania srebra, a tym samym zawartosc srebra w warstwie 1, co jest nastepnie wskazywane na przyrzadzie. 35 45 PL