SU1368736A1 - Способ получени градуировочной характеристики сцинтилл ционного (импульсного)спектрального анализа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к спектральному анализу о Целью изобретени   вл етс  повышение точности градуировки и правильности последующего . анализа. Градуировочные образцы предварительно раздел ют рассевом на различные по крупности фракции с последующей аттестацией в них содержани  определ емого элемента независимым методом. Измер ют распределение сцинтилл ционных сигналов (импульсов ) по значению аналитического параметра . Выбирают дл  нахождени  гра- дуировочной характеристики образцы, у которых распределени  значений аналитического сигнала наиболее отличаютс , например, по диапазонам, в которые попадает больша  часть значений аналитического сигнала, или по значени м статистических моментов.Гра- дуировочиа  характеристика находитс  в виде нелинейной функции, св зывающей значение аналитического сигнала t массой частицы, соответствующей этому сигналу. Параметры этой функции наход т расчетным путем из услови  минимума дисперсии отклонений между массами определ емого элемента в использованных навесках выбранных градуировочных образцов, полученными по аттестованным содержани м в них определ емого элемента, и суммами масс частиц определ емого элемента, вычисл емых с помощью искомой граду- ировочной характеристики по зарегистрированным от них сигналам в этих навесках. (Л 00 СХ) ч 00

Description

Изобретение относитс  к области спектраЬьного анализа материалов, в которых определ емьй элемент находитс  в отдельных, дискретно распределенных по объему пробы частицах.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности градуировки и правильности последующего анализа.

Оптический спектральный сцинтил- л ционный анализ применим, когда определ емый элемент находитс  в пробе только в виде отдельных, дискретных частиц минерала или металла. Он основан на непрерывном вдувании порошка пробы в спектральный источник и регистрации оптических сигналов, возникающих при попадании в аналитическую зону источника частиц, содержащих определ емый элемент. Благодар  высокой концентрации паров элемента , возникающей в аналитической зоне в момент попадани  в нее частицы , сигнал формируетс  в виде сцин- тилл ционного импульса, значительно превышающего уровень фона, и с высокой надежностью регистрируютс . Кажда частица примеси при попадании в спектральный источник образует один сцинтилл ционный импульс, а величина его.функционально св зана с массой частицы. Кажда  проба имеет свой на- бор частиц различных масс и поэтому при сцинтилл ционных намерени х дает свой набор импульсов, отличающийс  по величине. Этот набор импульсов дп  каждой пробы можно представить в виде распределени  плотности веро тности величины импульсов, отражающего вклад импульсов определенных величин в общее их число. Форма распределени  дл  каждой пробы может быть сво , Количественно форма распределени , описываетс  статистическими моментами (первым, вторым и т.д)

Отличительным признаком изобретени   вл етс  прием выбора градуиро- вочных образцов, обладающих наибольшим отличием распределений величины

5

Предлагаемые приемы основаны на экспериментальном факте - от большей массы части1ц 1 возникает больший по величине сцинтилл ционный импульс. Зависимость между массой частицы и величиной сцинтилл ционного импульса в силу р да причин нелинейна. Эта зависимость найдена в результате предлагаемых действий и используемых математических методов тем точнее (и тем точнее получаемые по ней результаты анализа), чем достовернее представлены в градуировочных образцах частицы различных масс. Именно получени  приблизительно одинаковой и достаточной представительности всех классов удаетс  достичь предлагаемыми приемами выбора граду0 ировочных образцов о

За счет выбора таким образом гра- дуироночных образцов с различным гранулометрическим составом частиц определ емого элемента обеспечиваетс 

5 устойчивость и более высока  точность расчета параметров градуировочной характеристики, Градуировочна  характеристика как функци , св зывающа  значение аналитического параметра по каждому отдельному импульсу с массой частицы, соответствующей этому импульсу , ищетс  методами из услови  минимизации дисперсии отклонений расчетной массы определ емого элемента в используемой навеске образца от его массы в этой навеске, полученной из аттестованного содержани 

0

5

К

F(j) (I.)N;:- M-j-min . ,(1) j l,n

где j - номер градуировочного образца; I- - аналитический сигнал i-ro класса по величине; f(I) - искома  45 Градуировочна  характеристика, функци , по которой рассчитываетс  масса частицы определ емого элемента по значению аналитического сигнала ,;

N

- число аналитических сигналов

сцинтилл ционных импульсов, В случае, 50 класса, зарегистрированных в

если такие образцы не удаетс  выбрать из числа имеющихс , предлагаетс  прием получени  их рассевом одной из проб (образцов) на различные по крупности фракции с последующим использованием этих фракций в качестве градуировочных образцов, обладающих требующимс  отличием формы распределени  величины импульсов, .

аналитической навеске; М- - масса определ емого элемента в этой навеске , найденна  из аттестованного содержани ; k - число классов величи- 55 ны аналитического сигнала, п - число градуировочных образцов.

Минимизаци  функции (1) может осуществл тьс  по методу наименьших квадратов минимизацией суммы квадра 3

тов отклонений (1), 1аличие погрешностей , допущенных при определении параметров выражени  (1), приводит к неустойчивости решений тем больше чем ближе вид распределений частиц но массе в использованных образцах, В частном случае при полной идентичности распределений задача не имеет рпределенного решени , т.е. по та- ким образцам минимизаци  функции (1 и, следовательно, расчет градуиро- вочной характеристики невозможен Предлагаемый выбор градуировечных образцов обеспечивает устойчивость решени  задачи определени  функции f(I), а предлагаемое использование рассева на фракции по крупности  вл етс  эффективным методом получени  образцов с различным гранулометрическим составомо

П р и м е РО Предлагаемый способ получени  градуировочной характеристики опробован при импульсном атомно абсорбционном спектральном анализе порошковых проб золотоносных руд на содержание золота. Примен лс  СВЧ- плазмотрон мощностью 2 кВт, в плазму которого вводилась порошкова  проба. Плазму просвечивали потоком пульсирующего света, спектр крторого содержит аналитическую линию золота (Аи I 267,6 нм или Аи I 248,2 нм), котора  вьщел лась и регистриррва- лась фотоэлектронным умножителем. Измерительным устройством вьщел лс  импульс атомного поглощени  от каждой испарившейс  частицы золота, . мгновенные значени  амплитуды импуль jca логарифмировались, вычисл лись площадь полученного импульса погло- щательной способности и ее значение (1), как аналитического параметра, записывалось в цифровом виде на магнитную ленту. Дл  каждого j-ro образца по программе на ЭВМ весь диапазон изменени  величины (1) разбивалс  на классы заданной ширины и подсчитывалось число N ;- значений (1), попавших в i-й класс„

Градуировочна  характеристика задавалась в виде полинома

m f(I) Г(С,

+ С„

1),

где m - масса частицы золота, мкг.

Значени  С, С, находились из (1) по методу наименьших квадратов при варьировании значений о/.

й ) - . -

368736

При градуировании по совокупности образцов с равномерным распределением содержаний в них золота по

g всему рабочему диапазону, приготовленных из проб руд и имеющих близкий гранулометрический состав частиц золота , получаемый решени  часто оказывались неустойчивымио При выборе 10 в качестве градуировочных образцов фракций проб руд различной крупности решени  были устойчивыми, градуиро- вочна  характеристика была удовлетворительной по воспроизводимости 15 значений параметров функций (2). Бе- личина дисперсии погрешности анализа снизиласьлВ 5,5 раз по сравнению с использованием дл  оценки содержаний золота известной градуировочной

20 характеристики как функции, св зыва- ющей интегральное значение сигнала за экспозицию в аттестованное содержание анализируемого элемента в навеске , и снизиласй в 2,5 раза по

25 сравнению с использованием дл  расчета градуировочной характеристики в качестве градуировочных образцов проб с близким гранулометрическим составом частиц золота.

30 По предлагаемому способу, в отличие от известного, за счет изменени  распределений сцинтилл ционных сигналов (импульсов) по значению аналитического параметра градуировочных

35 образцов, выбора образцов с наиболее различающимис  между собой распределени ми и выбора градуировочной характеристики в виде зависимости, св зывающей значение аналитического пара40 метра каждого отдельного импульса с массой частицы, соответствующей этому импульсу, по вл етс  возможность с помощью математической обработки совокупности аналитических сигналов

45 и известных содержаний определ емого элемента в образцах получить параметры градуировочной характеристики, учитывающей нелинейную зависимость аналитического сигнала от массы час50 тицы анализируемого элемента, возникающую вследствие р да факторов (различна  степень испарени  частиц, нарушение линейной св зи коэффициента атомного поглощени  с концентра55 цией атомов и т.д.).

Пpeдлaгae aJШ способ градуировани  повьш1ает правильность анализа проб с различным гранулометрическим составом частиц определ емого элемента.

Ф.ормула изобретени 

Способ получени  градуировочной характеристики сцинтилл ционного (им- пульсного) спектрального .анализа, заключающийс  в просыпке порошкообразной пробы через зону возбуждени , в измерении сцинтшш ционных сигналов от каждой частич си, построении распределений сцинтилл ционных сигналов по значению аналитического параметра дл  каждого образца и наборе образцов с наиболее различающимис  распределени ми сигналов в качестве градуироврчных, по которым получают градуировочную характеристику, отличающийс  тем, что.

с целью повьппени  точности градуировки и правильности последующего анализа, ,до измерени  сигналов гра- дуировочные образцы дифференцируют по размерам частиц определ емого элемента , например, путем рассева, в качестве критери  при выборе образцов используют статистические моменты распределений амплитуд сигналов, а в полученной в виде нелинейной функции градуировочной характеристике определ ют параметры из услови  минимума дисперсии отклонений между аттестованными содержани ми и содердени  масс частиц характеристике ь

по градуировочной

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения градуировочной характеристики сцинтилляционного (им- ₅ пульсного) спектрального.анализа, заключающийся в просыпке порошкообразной пробы через зону возбуждения, в измерении сцинтилляционных сигналов от каждой частички, построении распределений сцинтилляционных сигналов по значению аналитического параметра для каждого образца и наборе образцов с наиболее различающими ся распределениями сигналов в качест-15 аттестованными содержаниями и содерве градуировочных, по которым получают градуировочную характеристику, отличающийся с целью повышения точности градуировки и правильности последующего анализа, до измерения сигналов градуировочные образцы дифференцируют по размерам частиц определяемого элемента, например, путем рассева, в качестве критерия при выборе образцов используют статистические моменты распределений амплитуд сигналов, а в полученной в виде нелинейной функции градуировочной характеристике определяют параметры из условия минимума дисперсии отклонений между жаниями, определенными путем нахождения масс частиц по градуировочной характеристикеό тем, что,