SU409554A1 - Способ контрол состава бинарных и квазибинарных смесей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способам контрол  состава бинарных и квазибинарных смесей , например зольности угл .

Известны способы контрол  состава бинарных и квазибинарных смесей, основанные на измерении интенсивности излучени , рассе нного в материале.

Цель изобретени  - уменьшение вли ни  на результаты измерений колебаний толщины контролируемого материала, степени его упплотнсни  и влажности, а также увеличение чувствительности контрол  и уменьшение активности источника излучени .

Дл  этого измер ют интенсивность бета-, гамма- или рентгеновского излучени , рассе нного в материале в направлении вперед, прот женным детектором, ось которого перпендикул рна к поверхности исследуемого материала , причем рассто ние источник-детектор выбирают соответствуюш,им плато на кривой зависимости интенсивности рассе нного излучени  от толш,ины сло  материала, построенной по результатам измерени  зависимости интенсивности рассе нного излучени  от рассто ни  источник-детектор дл  различных толшин сло  исследуемого материала.

Предлагаемый способ может быть применен дл  контрол  состава в отобранных пробах и в потоке при использовании гамма (или рентгеновского) излучени , а также бета-излучени  (ускоренных электронов).

На фиг. 1 показана схема установки дл  реализации предлагаемого способа при контроле зольности угл  в отобранных пробах с использованием источника м гкого гамма-излучени ; на фиг. 2 представлена зависимость скорости счета (в относительных единицах) от толшины сло  при оптимальном рассто НИИ источник-детектор.

Источник 1 гамма-излучени  (америций241 ) располагают с одной стороны круглой кюветы 2, заполненной исследуемым материалом . Высота кюветы, соответствующа  средней толщине сло  материала, равна /оптИсточник распололсен на оси прот женного детектора 3 (например газоразр дного счетчика ). Детектор устанавливают перпендикул рно к поверхности сло ; он может быть частично погружен в глубь сло . Меледу источником 1 и детектором 3 расположен экран 4, практически полностью поглощающий излучение. Па детектор попадают кванты, рассе нные в объеме материала преимущественно в направлеНИИ вперед (этот термин показывает отличие от способа обратного рассе ни ).

Излучение, рассе нное вперед, ранее было успешно использовано, например, дл  контрол  массы в потоке. При этом выбирали такие

услови , когда скорость счета гамма-квантов, рассе нных материалом, была пропорциональна толщине / сло ,

/ const /.

При осуществлении предлагаемого способа реализуютс  услови , при которых скорость счета / не зависит от / (в определенных пределах значений /) :

/ const/(/).

При увеличении толщины сло  происход т ослабление плотности потока гамма-квантов в точке 2 за счет самопоглощени  излучени  (увеличение, в среднем, ri и Гз) и удалени  рассеивающих объемов от источника (увеличение , в среднем Ri) и одновременное увеличение плотности потока за счет роста общего числа центров рассе ни  (электронов) и приближени  излучающих рассе нное излучение элементов объема dv к точке Z (уменьшение , в среднем 2)При использовании показанной на фиг. 1 геометрии и специальном выборе рассто ни  Zi источник-детектор на кривой / / (/) возникает плато (фиг. 2), в пределах которого скорость счета прак тически не зависит от толщины сло .

Оптимальное рассто ние Zj источник-детектор наход т путем сн ти  при различной толщине / сло  зависимости / от Zi и выбора рассто ни , при котором на кривой (/) по вл етс  илато.

В общем случае (при горизонтальном расположении детектора или при произвольном значении Zj) крива  (/) имеет сложный характер (например, реализуетс  крива  с максимумом /), плато на кривой не наблюдаетс .

Экспериментальные и расчетные данные показывают , что отсутствие зависимости сигнала от толщины материала обуславливает независимость (или очень слабую зависимость) сигнала от таких возмущающих факторов, как степень уплотнени  материала и его влажность.

При использовании достаточно м гкого излучени  (например, америди -241) увеличение зольности угл  приводит к уменьшению

плотности потока квантов в точке Z за счет роста ослаблени  излучени  в угле (увеличение массового коэффициента ослаблени  излучени ). При этом увеличение зольности действует на сигнал в одном направлении.

В опытах на лабораторном макете (фиг. 1) при см и использовании в качестве источника излучени  америци -241 (- « кЭв) изменение зольности на 1 абс. %

вызывает уменьшение скорости счета на 1,9% (чувствительность к зольности 1,9%/%). Метод обратного рассе ни  при энергии -излучени  Е-, 60 кЭв дает чувствительность к зольности лишь в 0,6 %/% Таким образом,

предлагаемый способ увеличивает чувствительность примерно в 3 раза по сравнению с методом обратного рассе ни .

Эксперименты с р-излучением показывают, что в этом случае при регистрации бета-чартиц , рассе нных вперед, может быть получено плато на кривой I 1(1).

При использовании излучени , рассе нного вперед, требуетс  применение источника меньшей активности (меньшей мощности), чем по

методу обратного рассе ни . Дл  контрол  зольности угл  с толщиной сло  t; 10 см с помощью америци -241 примен етс  источник активностью й;3 мки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ контрол  состава бинарных и квазнбинарных смесей, например зольности угл , основанный на измерении интенсивности излучени , рассе нного в материале, отличающи йен тем, что, с целью уменьшени  вли ни  на результаты измерений колебаний толщины контролируемого материала, а также степени его уплотнени  и влажности, измер ют интенсивность излучени , рассе нного в

   материале в направлении вперед, прот нсенным детектором, ось которого перпендикул рна к поверхности исследуемого материала, причем рассто ние источник-детектор выбирают соответствующим плато на кривой зависимости интенсивности рассе нного излучени  от толщины сло  материала, построенный по результатам измерени  зависимости интенсивности рассе нного излучени  от рассто ни  источник-детектор дл  различных толщин,

   сло  исследуемого материала.

   %. /,20 ,8-см