SU777563A1

SU777563A1 - Способ измерени содержани наполнителей в бумажном полотне

Info

Publication number: SU777563A1
Application number: SU782597238A
Authority: SU
Inventors: Хаим Абрамович Лиснянский; Валентин Владимирович Лазовский
Priority date: 1978-03-30
Filing date: 1978-03-30
Publication date: 1980-11-07

Description

ни вли ни непосто нства поверхностной плотности полотна.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе измерени содержани наполнителей в бумажном полотне, включающем выбор и размещение подложки под измер емым бумажным полотном, последующее облучение их первичным излучением от источника, измерение интенсивности вторичного характеристического рентгеновского излучени одного из элементов подложки , прощедшего через измер емое полотно, и сравнение с эталонами, дополнительно измер ют интенсивность рассе нного излучени полотна с подложкой и суммируют с измеренпой интенсивностью характеристического излучени элемента подложки, причем дл выбора подлолски предварительно измер ют интенсивность /ф характеристического излучени одного из элементов подложки, прощедшего через эталон измер емого материала, интенсивность /р„ рассе нного излучени от того же эталонного образца с подложкой и интенсивность /р1„ рассе нного излучени от насыщенного сло образцов измер емого вида бумаги, при этом измер ют прощедшее через полотно характеристическое излучение того элемента, содержание которого определ етс из услови

°M(/,,.w

1 +

81пф

/

Ф

IJ.2 sin f jj., Slnii

где |j,i - массовый коэффициент ослаблени измер емым полотном первичного излучени ;

- массовый коэффициент ослаблени измер емым полотном характеристического излучени элемента подложки;

Ф - угол падени первичного излучени от источника;

ф - угол отбора вторичного излучени .

Предлагаемый способ отличаетс от известного возможностью определени содержани легких элементов, например А1, Si и др., в бумаге без непрерывного измерени ее поверхностной плотности и введени автоматического пересчета. Это повышает точность измерени концентрации легкого наполнител .

На фиг. 1 изображены измер емый образец бумаги 1 и подложка 2 и углы падени потока первичного излучени и отбора вторичного излучени ; на фиг. 2 - график зависимости интенсивности 7, рассе нного излучени измер емым материалом от его поверхностной плотности di; на фиг. 3- график зависимостей интенсивности /ф вторичного характеристического излучени элемента подложки и интенсивности /„

рассе нного излучени материалом подложки , прошедшие сквозь измер емый материал , от его поверхностной плотности di; на фиг. 4 - зависимость суммы интенсивностей Ip,+I -i-Ip, от поверхностной плотности di.

Пучок первичного излучени , интенсивность которого /ь поступает под углом ф к поверхности образца с концентрацией

легкого наполнител в нем. Оно частично ноглощаетс измер емым полотном бумаги 1 и частично им же рассеиваетс , интенсивность последнего составл ет I р,. Прощедшее через измер емый материал излучение возбуждает в подложке 2 характеристическое излучение элемента подложки, которое, в свою очередь, частично поглощаетс полотном бумаги 1 и выходит под углом ф к полотну в направлении детектора с интенсивностью /ф. Часть излучени рассеиваетс подложкой, а затем поглощаетс полотном и под тем же углом поступает в сторону детектора. Величина интенсивности рассе нного излучени подложки после прохождени через измер емый материал составл ет Ip,, . Таким образом, в сторону детектора поступит излучение под углом if), интенсивность которого /ж составл ет

/ж /Р. + /Ф + /Р..(1)

Значени интенсивностей 1р, /ф, /р, могут быть получены и записаны в виде следующих уравнений:

/Р. А(,(2)

,1

/ф /((+v,)1. - (1 ), (3)

2

/р, f, (1 - ,(4)

N

где ар, - массовый коэффициент рассе ни первичного излучени от измер емого полотна;

(Х - приведенный массовый коэффициент ослаблени измер емым полотном первичного и рассе нного излучений; К - коэффициент пропорциональности (атомные константы);

12 - массовый коэффициент ослаблени измер емым материалом вторичного характеристического излучени элемента подложки;

Cz-концентраци флуоресцирующего элемента в подложке;

р,1 - массовый коэффициент ослаблени измер емым материалом первичного излу ™

CTPJ -массовый коэффициент рассе ни

пе вичного излучени подложкой;

|Яз - приведенный массовый коэффициент ослаблени материалом подложки первичного излучени ; ( i2 - приведенный массовый коэффициент ослаблени материалом подложки первичного и вторичного излучени ; di - поверхностна плотность измер емого материала (масса 1 м); 2 - поверхностна плотность материала подложки (масса 1 м). Из уравнени (2) видно, что с ростом di функци /р, f(di) возрастает (фиг. 2). В то же врем из уравнений (3) и (4) сле . дует, что с ростом di функции (d) и /р., f(di) убывают (фиг. 3). Следовательно, можно выбрать такую поверхностную плотность подложки dz и концентрацию элемента в подложке, при которых суммарна функци /ж / р, + +/Ф /(i) останетс посто нной и независ щей от изменений величины ndi (фиг. 4). Указанные услови могут быть найдены путем дифференцировани уравнени (1) по di. Услови инвариантности 1х по di могут быть записаны -- 0. ddi После подстановки /р,, /ф и /р из уравнений (2), (3) и (4) в (I) и дифференцировани по di может быть получено: /,{ap,e-,V,/(f. + j.)e-(.+) .X X (1 - - 2v., X Р21 -3,- Х())0.(5) Подставл значени /ф и /р., из уравнений (3) и (4) в уравнение (5), получим: /р,ар,е-М -( + р,) /ф - , 0. (6) Так как /,ар.й-М. ,Г./р.„-/р,.(7) где /р1„ - интенсивность рассе нного излучени от измер емого материала, толщина которой больше толщины насыщени . Подставив (7) в (6) с учетом углов падени первичного излучени ф н отбора флуоресценции и рещив относительно /ф, получим: / ,(1+0(/р.,-/р„) фа.а, l + t Р-1 Ро - Р Т PIПри выполнении условий, соответствующих уравнению (8), величина /« становитс слабо зависимой от непосто нства поверхностной плотности материала di. При этом величина / сохран ет свою зависимость от содержани Ci легкого налолнител . 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Пример. Измер емый материал - типографска бумага с содержанием каолина А12Оз-25Ю2-2Н2О 10-15%. Поверхностна плотность бумаги 100 г/м. Использовали радиоизотопный источник Fe 55. Подложка изготавливалась, из бумажного волокна с двуокисью титана TiO2. Масса 1 м подложки составл ла 50 г/м. Изготовили р д подложек с концентрацией двуокиси титана - с шагом 1%. Выбор необходимой концентрации Т102 в подложке осуществл етс в следующей последовательности. Измер ют /р,„ - интенсивность рассе нного излучени от насыщенного сло измер емого материала,практически пропорциональную интенсивности скорость счета. Размещают под измер емый материал подложку с Сг : 2%. Измер ют в дифференциальном режиме значени /р„ и /ф. Подставл ют в уравнение (8) значение fj-i и fi2, которые определ ют одним из из: вестных способов, например пользу сь таблицами , а также значени ф и . Последние характеризуют выбранную рентгенооптическую схему. Одновременно подставл ют в уравнение (8) полученные в результате замеров значени /р,„ и /р„ и вычисл ют значение /ф. Вычисл ют разность между значени ми /фд полученными в результате расчета и в результате измерений в дифференциальном режиме значений /р„ и /ф. Повтор ют измерени в дифференциальном режиме значений /р и /ф, подставл ют в уравнение (8) значени /р„ и /р„, вычисл ют значение /ф и разность между значени ми /ф с подложками , 4%, БО/О и 6%. Выбор подложки из приготовленного р да осуществл ют по .минимальному значению вычисленной разности. Подложка, удовлетвор юща указанным услови м, содержит TiO2 3%. После размещени выбранной подложки под измер емую бумагу производ тс замеры образцов бумаги с различным содержанием легкого наполнител . Регистрировалась сумма интенсивностей рассе нного излучени от измер емых образцов бумаги, характеристического излучени подложки и рассе нного подложкой первичного излучени , прошедшего через измер емые образцы. Расчеты и замеры показали, что при измерении предлагаемым способом указанных типографских бумаг погрешность от колебаний поверхностной плотности на ±5% не превышает ±0,5%. При наиболее распространенном рентгеноабсорбционном методе измерени дл тех же бумаг погрешность от колебаний поверхностной плотности на ±5% составл ет ±4%.

Claims

Формула изобретения

Способ измерения содержания наполнителей в бумажном полотне, заключающийся в выборе и размещении подложки под 5 измеряемым бумажным полотном, последующем облучении их первичным излучением от источника, измерении интенсивности вторичного характеристического рентгеновского излучения одного из элементов 10 подложки, прошедшего через измеряемое полотно, и сравнении с эталонами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения содержания легкого наполнителя за счет снижения влияния не- 15 постоянства поверхностной плотности полотна, дополнительно измеряют интенсивность рассеянного излучения’полотна с подложкой и суммируют с измеренной интенсивностью характеристического излучения 20 элемента подложки, причем для выбора подложки предварительно измеряют интенсивность /ф характеристического излучения одного из элементов подложки, прошедшего через эталон измеряемого мате- 25 риала, интенсивность I_Ро рассеянного излучения от того же эталонного образца с подложкой и интенсивность I_Р10 рассеянного излучения от насыщенного слоя образцов измеряемого вида бумаги, при этом измеряют прошедшее через полотно характеристическое излучение того элемента, содержание которого определяется из условия:

* 1 + -^ ^sitjy ’ βΐηψ где μι — массовый коэффициент ослабления измеряемым полотном первичного излучения;

μ₂ — массовый коэффициент ослабления измеряемым полотном характеристического излучения элемента подложки;

φ — угол падения первичного излучения от источника;

-ψ — угол отбора вторичного излучения.