Tyumen sanoat universiteti

35

a)

b)

ichida)

Shakl: 2.12. Analitik parametr η ning massa koeffitsientiga bog'liqligi

yordamchi moddalarni qabul qilish

ì

m Vt kontsentratlarda W ni aniqlashda, chiqindilar

manba 109 Cd (a); Mo-dagi Mo 241 Am manbasida kontsentratlanadi (b); Co

238 Pu (c) manbasida qo'shma sanoat mahsulotlarida

Qo'shimcha absorberli usulda, analitik sifatida

parametr, analitik chiziq intensivligining nisbati

to'g'ridan-to'g'ri o'lchovda aniqlangan element (absorbersiz), intensivlikka

parchalanish natijasida notekis ravishda tarqalgan birinchi nurlanish intensivligi,

qo'shimcha absorber orqali o'tish:

η 1 =

2018-04-02 121 2

bitta

J

J

=

2018-04-02 121 2

ga

uchun i

[

]

]

+

/

)

/

[(

+]

+

+

+

+

1 / Sinψ

Gunoh

Ε

Ε

C

m

1 / Sinψ

Gunoh

/ S) / E

[(EC

m

C

1 / Sinψ

(1 / gunoh

C

m

1 / Sinψ

(1 / gunoh

C

m

3

men

0

m

m

k

3

men

0

a

a

a

m

m

a

a

φ

φ

φ

φ

0

0

0

0

)

)

×

×

exp [(m 0 a C a + m 0 m C m ) d] .

(2.1.15)

Ifodadan kelib chiqadigan va bu eksperimental tomonidan tasdiqlangan

ma'lumotlar, analitik parametr 1

η o'zgaruvchining funktsiyasi sifatida

qadriyatlar m 0 m statsionar qadriyatlarimizga, C a , C m , m 0m tanlangan da

birlamchi nurlanish energiyasi, qarab, minimal darajaga ega egri chiziq shakliga ega

absorberning sirt zichligidan d (2.13-rasm).

Sahifa 36

36

a)

b)

ichida)

Shakl: 2.13. Analitik parametrlarga bog'liqlik

bitta

η massa koeffitsienti bo'yicha

namuna ekssipientining yutilishi

ì

manbaidagi W chiqindilaridagi W ni aniqlashda m

109 Cd (a); Mo-dagi Mo 241 Am manbasida kontsentratlanadi (b); Co in sanoat mahsulotlari

238 Pu manbaida (c) (parametrlarning qiymatlari η 1 normallashtirilgan

parametrlarga nisbatan η )

Matritsa effektining to'liq hisobi mintaqada uchraydi

minimal analitik parametr 1

η . Sirt zichligini o'zgartirish

absorberning qiymati, matritsa effektini ko'rib chiqish darajasini o'zgartirishingiz mumkin

mos keladigan massa koeffitsientiga ega bo'lgan berilgan namuna

plomba moddasining emishi. Muammo hamma uchun edi

assimilyatsiya koeffitsientining noma'lum qiymati bilan ma'lum bir namuna uchun

Nia m 0m , empirik ravishda areal zichligini topishi kerak edi

analitik parametrning minimal qiymatiga mos keladigan absorber d ,

zichligi har xil bo'lgan bir nechta absorberlarning o'zgarishi

yoki barcha namunalar uchun bitta absorberdan foydalaning. Buni tuzatish uchun

usulning tezligi va aniqligini pasaytiradigan kamchilik, bu muallif

ish, har bir aniq namuna uchun hisoblash imkoniyati topildi,

absorberning sirt zichligining aniq qiymati, mos keladi

matritsa effektini eng to'liq ko'rib chiqish.

Yuqorida aytib o'tilganidek, matritsa effektining eng to'liq hisobi

analitik parametr 1 minimal darajasida sodir bo'ladi

η . Pro-ni olish

1 ning hosilasi

η ning m m sobit ball parametrlari va tenglashtirilishi da

uning nolini, ma'lum o'zgarishlardan so'ng sirtni ifodalash mumkin

zichligi d tahliliy liniyasi zo'ravonlik funktsiyasi sifatida

aniqlangan element J i va nomuvofiq ravishda tarqalgan birlamchi

to'g'ridan-to'g'ri o'lchovda nurlanish J 2 .

d =

2018-04-02 121 2

bitta

21

KK

JJ

m 0a (1 / sin φ + 1 / sin ψ ) (E 0 / E i ) 3 (1-1 / S k, L ) / sin φ

(2.1.16)

Shuni esda tutish kerakki, lotinni olishda d qiymati ham bo'ladi

qayd etildi. O'sha. bitta absorberni ishlatishi kerak edi

37-bet

37

plomba moddasining assimilyatsiya koeffitsienti o'zgarishi doirasidagi namunalar uchun,

minimaldan maksimalgacha. Oxirgi ifodadan ko'rinib turibdiki,

har qanday namuna uchun siz sirtning optimal qiymatini hisoblashingiz mumkin

matritsa uchun maksimal ruxsatga mos keladigan absorber qalinligi d

namuna deb hisoblab, ko'rib chiqilgan intervalda ta'sir qiladi

namunalarni yutish qobiliyatining o'zgarishi oralig'ida.

2.14-rasmda analitik parametrlarning bog'liqligi ko'rsatilgan

plomba moddalarining assimilyatsiya qilish qobiliyati, darajasini ko'rsatadi

matritsa effektini standart - fon usuli bilan hisobga olish (1) va taklif qilingan

usul (2).

Shakl: 2.14. Analitik parametrlarning yutilish qobiliyatiga bog'liqligi

plomba moddalari (parametr qiymatlari bir-biriga nisbatan normallashtirilgan):

◆ - standart fon usuli, () 0ì

η m

; ▪ - tavsiya etilgan usul, ()

bitta

0ì

η m

Analitik parametrlarni hisoblash formulalar bo'yicha amalga oshirildi (2.1.14)

va (2.1.15), doimiy volfram tarkibidagi tizimlar uchun ( Z a = 74)

C a = C m = 0,5 (birlikda), samarali atom raqami o'zgarganda

to'ldiruvchi Z m = 15 ÷ 25 ( m ohm = 0,16 ÷ 0,25 sm 2 / g) oralig'ida . Energiya

mos ravishda yorqin va xarakterli nurlanish bo'lgan

E o = 117 keV (radionuklidning notekis tarqalgan nurlanishining maksimal darajasi

Co 57) va E i = 59 keV (K a - W seriyali). Si (Li) PPD da o'lchovlar o'tkazildi

geometriya bilan ψ = 45 o , ph = 90 o . Absorbsiya sirt zichligining qiymati

tanasi yuqoridagi shartlar uchun, (2.1.16) va formula bo'yicha hisoblab chiqilgan

edi (samarali atomning o'zgarishi oralig'ida

plomba o'lchovi) d = 1,19 g / sm 2 .

Olingan natija deyarli qiymatga to'g'ri keldi

da bir xil namunalar va sharoitlar uchun tanlangan sirt zichligi

38-bet

38

dispersiz tahlil empirik ravishda ( d = 1,2 g / sm 2 ). Bundan tashqari,

tahlil qilish vaqti necha marta qisqartirildi.

Rasmdan ko'rinib turibdiki, analitik qiymatlarning nisbiy og'ishlari

tavsiya etilgan usul va standart usuli bilan signal - fon

mos ravishda = 0,1% va = 5,0% edi. O'sha. bilan tahlilning aniqligi

o'qing (2.1.16 formulaga muvofiq) sirt zichligi qiymati,

≅ 50 marta o'sdi .

Energiya dispersiyasi usulini eksperimental baholash

ionli tahlil sun'iy aralashmalar yordamida amalga oshirildi (3-jadval), shuningdek

asosidagi energiya dispersiv analizatoridan foydalangan holda boshqa namunalarda

Se manbalari bilan yangi silikon-lityum yarimo'tkazgichli detektor

75, Co 57, Am 241, Pu 238 va CD 109.

1 va 3 namunalarining emissiya spektrlari (3-jadval), a yordamida olingan

gamma manbai bo'lgan persion sintillatsion spektrometr

Se 75 nurlanishi va kremniyga asoslangan energiya dispersiv analizatori

gamma nurlanish manbai bo'lgan lityum yarimo'tkazgichli detektor:

Am 241-rasmda ko'rsatilgan. 2.15 a va b.

a)

b)

Shakl: 2.15. Sintilatsiyaga olingan sintetik namunalarning emissiya spektri

75 Se γ- nurlanish manbasi (a) va kremniy-lityum detektori bo'lgan detektor

manbai bilan γ- : nurlanishi 241 Am (b)

39-bet

39

2.1.1-bo'lim. dispersiz men uchun -

asosiy energiyaga ega izotoplar

nurlanish E 0 , xarakterli nurlanishning mumkin bo'lgan eng yuqori energiyasi

Nia E i , past aniqlikdagi ro'yxatga olish detektori tufayli

xandaq. Bu energiyani tarqatuvchi usullar uchun bepul ko'rinadi

Bu muammo bilan afzal manbalar E 0 ≈ E i , qiymati esa

(2.1.11) - ( E 0 / E i ) 3 ≈ 1 ifodasini va analitik parametrni kiritishda

doimiy C a bo'lgan , lekin m 0m o'zgaruvchan namunalar uchun metr ham o'zgarmaydi -

Xia η ≅ Const. O'sha. bu holda spektral nisbatlar usuli to'liq

stew matritsa effektini hisobga olish masalasini hal qiladi. Ammo chegara bor

PPM-da ishlatiladigan minimal izotoplar soni ([91] Ilova

1) shuning uchun nurlanish energiyasining taxminiy tengligi shartiga erishish

chunki barcha aniqlangan elementlar deyarli mumkin emas. Ish yuritilmoqda

shundan kelib chiqib, eng maqbul manbalar deb taxmin qilish mantiqan to'g'ri keladi

asosiy nurlanish kami buning uchun ham bor energiya E 0 sifatida

iloji boricha kattaroq tabiiy hududdan, energiyaga qadar E i . Lekin nimada

bu holda daraja, matritsa effekti hisobga olinadi? Bu in-

Quyidagi aniq misollar yordamida masala muhokama qilinadi. Yuqorida allaqachon mavjud

shunga o'xshash tizimlarda volframni aniqlashga misol

ramkalari Co 57 manbai bilan K a chizig'iga konsentratsiyalangan (15-rasm). IN

Bu holda, tahliliy o'lchov nisbiy qaytish ē (ichida

m 0a oralig'ida ), spektral nisbatlar usuli uchun edi

5%, tekshirilgan usul uchun esa atigi 0,1%.

Ammo bu holda E 0 = 122 keV >> E i = 59 keV va natija kutilmoqda.

Konsentratlar va chiqindilarda volframni aniqlashning bir misolini ko'rib chiqing

L a chizig'i bo'ylab E i = 8.4 keV (mis mavjud bo'lganda L β dan foydalanish mumkin

chiziq I i = 9,7 keV). Bunday holda, eng ko'p ishlatiladigan

yuqori Cd 109 c E 0 = 22,6 keV. Ushbu misol uchun η va η 1 bog'liqliklar

2.12 a va 2.13 a rasmlarda ko'rsatilgan. Raqamlardan ko'rinib turibdiki, miqdor

oralig'idagi analitik parametrning nisbiy og'ishi

plomba yutilish quvvati 5 ÷ 30 sm 2 / g C da bir = 0,7,

spektral nisbatlar usuli uchun 2,7%, tekshirilganlar uchun esa

th usuli - 0,24%. Va bu barcha namunalar uchun ishlatilishi kerak

qiymati bilan faqat bitta absorberning kuzatilgan oralig'i

assimilyatsiya oralig'ining o'rtasi uchun aniqlangan sirt zichligi

namuna plomba moddasining o'ziga xos qobiliyati.

2.12 va 2.13-rasmlarda ko'rsatilgan bog'liqliklar va to'liq sub-

quyidagi xulosalarni tasdiqlang:

Mo tarkibidagi Mo ni kontsentratlarni Am manbasida aniqlashda - 241 ( E i

= 17,5 keV, E 0 = 62 keV, C a = 0,3, m 0a = 4,3 sm 2 / g, m 0m = 0,4 ÷ 1,6 sm 2 / g), nisbiy

40-bet

40

og'ishlar edi: η

B = 44% a η

∆ 1 (bittasini ishlatganda

butun namuna oralig'i uchun absorber) = 16%.

Pu - 238 (c) manbasida Co - middlingsdagi Co ni aniqlashda,

( E i = 7,5 keV, E 0 = 15,5 keV, C a = 0,7, m 0a = 58,2 sm 2 / g, m 0m = 5 ÷ 25 sm 2 / g), nisbiy

nisbiy og'ishlar quyidagicha edi: η

Ph = 28% a η

∆ 1 (bittasini ishlatganda

butun namuna oralig'ida absorber) = 6%

Shunday qilib, turli xillardan foydalanganda bahslashish mumkin

izotoplar juda o'zgaruvchan murakkab namunalarni PPM tahlilida

assimilyatsiya qobiliyati, spektral munosabatlar usuli bunga qodir emas

matritsa effekti masalasini hal qilish. Ushbu muammo muvaffaqiyatli hal qilindi

yordamchi absorber bilan muallif tomonidan tavsiya etilgan usul

sirt, aniq hisoblangan qiymat bilan

matritsa effekti uchun maksimal miqdor paydo bo'ladigan zichlik.

qusur.

Ammo bu erda tadqiqotni amalga oshirish bilan bog'liq yana bir muammo paydo bo'ladi.

puflangan usul. Absorberlarning sirt zichligi qiymatlari,

assimilyatsiya o'zgarishi oraliqlarining o'rtacha nuqtalari uchun (2.1.16) formula bo'yicha hisoblanadi

tahlil qilingan namunalarning sezgirligi, yuqorida ko'rib chiqilgan

o'lchovlar (2.12, 2.13-rasm) quyidagilar:

Co 57 izotopi bilan K a - chiziqlardan W ni aniqlash uchun d = 1,2 g / sm 2 .

Xuddi shu namunalar uchun C a 109 izotopi bilan L a - chiziqlardan W ni aniqlashda ,

d = 0,003 g / sm 2 ;

Mo ni K a bilan aniqlanganda - Am 241 izotopi bilan chiziqlar, d = 0,6 g / sm 2 ;

Pu 238 izotopi bilan K a - chiziqlar bo'yicha Co ni aniqlashda d = 0,05 g / sm 2 .

Agar d = 1,2 g / sm 2 va d = 0,6 g / sm 2 bo'lgan bir hil yutgichlarni hosil qilsak

odatdagi, mexanik usulda hech qanday qiyinchilik tug'dirmaydi,

u holda d = 0,05 g / sm 2 bo'lgan bunday absorberni ishlab chiqarish allaqachon muammoli va

d = 0,003 g / sm 2 , deyarli imkonsiz, maxsus ishtirokisiz,

namunalarni tayyorlashning fizik-kimyoviy usullari (3-bobga qarang). Foydalanish-

namuna tayyorlashning qo'shimcha usullari foydalanishni amalga oshiradi

ko'rib chiqilgan usul ma'nosizdir. Va nafaqat muhim narsa tufayli

tezlikni pasayishi, shuningdek olingan absorberlar tufayli

ingichka chiqaruvchi qatlamlarga ega namunalar va mumkin

odatiy (to'g'ridan-to'g'ri) usulda tahlil qilingan.

Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, ba'zi bir mezonlarni topish kerak

muvofiqligini aniqlashga imkon beradigan usullar

u yoki boshqa birlamchi nurlanish manbasidan foydalanish. Bu aniq

bu mezon sirt zichligi qiymati bilan bog'liq bo'lishi kerak

absorber d . (2.1.16) ifodasini ko'rib chiqing

41-bet

41

d =

2018-04-02 121 2

bitta

21

KK

JJ

m 0a ( 1 / sin φ + 1 / sin ψ ) (E 0 / E i ) 3 ( 1-1 / S k, L ) / sin φ

bu erda J i (2.1.8) va J 2 (2.1.9) bilan belgilanadi. Keling, konsentratsiyani aniqlash orqali tuzataylik

element va shu sababli plomba kontsentratsiyasi C a , C m -

Konst. Biz shuningdek plomba m 0m massa koeffitsientini aniqlaymiz -

Const, (plomba moddasining doimiy kimyoviy tarkibi). Keyin iboralardan

bundan kelib chiqadiki, J i ~

a

m 0

bitta

, J 2 ~

a

m 0

bitta

, va shuning uchun d ~

a

m 0

bitta

(E 0 / E i ) 3 ( 1-1 / S k, L ) ,

o'sha. Qo'shimcha E 0 nisbatan E i , kam m 0A , yana d .

Qiymatni olaylik: R d =

a

m 0

bitta

(E 0 / E i ) 3 ( 1-1 / S k, L ) (2.1.17)

kerakli mezon sifatida. Biz buni ko'rib chiqilganlar uchun aniqlaymiz

yuqoridagi misollar.

VK uchun α (CO 57, E 0 = 122 keV, E i = 60 keV, m 0A = 3, S k = 5,65) R d ≈ 2,3

(g / sm 2 ).

WL a uchun (Cd 109, E 0 = 20.6 keV, E i = 8.4 keV, m 0a = 66.5, S L = 1.15)

R d ≈ 0,029 (g / sm 2 ).

Mo K α (PM 241, E 0 = 62 keV, E i 17,5 keV = m 0A = 4,3, S k = 7,5) R D ≈ 5

(g / sm 2 ).

Co K α (Pu 238, E 0 = 15,5 keV, E i 7,5 keV = m 0A = 58,2, S k = 8,5) R D ≈ 0,13

(g / sm 2 ).

Mezonlarning qiymatlarini sirt zichligi qiymatlari bilan taqqoslashdan

chunki tanlangan mezon baholashga imkon beradi deb taxmin qilish mumkin

sirt zichligi kattaligi tartibi. Agar siz pastki chetni tanlasangiz

sirt zichligi qiymati d min = 0,1 g / sm 2 , keyin mezon qiymati

rya birdan kam bo'lmasligi kerak. ( R d ≥ 1 g / sm 2 ).

2-bobning 2.1-bo'lim materiallari asosida quyidagilarni amalga oshirish mumkin

umumlashmalar:

1. Matritsa effektining ta'sirini yo'q qilish imkoniyati ko'rsatilgan.

har xil rentgen radiometrik tahlil natijalari bo'yicha,

yordamchi absorberni analizator bilan almashtirish

ma'lum bir sirt zichligi.

2. PPMning dispersiyasiz usullari uchun aloqalar topildi,

namunadagi aniqlangan element mazmuni o'rtasidagi munosabatni keltirib chiqarish va

intensivlik x- nisbatini ifodalovchi analitik signal

aniqlangan elementning xarakterli nurlanishi umumiy intensivlikka

fotonlardan xarakterli va tarqoq nurlanish intensivligi

yordamchi absorber orqali o'tadigan th nurlanish.

42-bet

42

3. m oa / m th > 1 va tahlil tizimlarining maqbul shartlarini o'rgangan

m oa / m th <1 va tanlov mezonlari optimal energiya o'zgarmasligini topdi

absorber orqali uzatiladigan nurlanish spektridagi interval.

4. ga bog'liqlikning analitik ifodasi

intensivdan yordamchi absorberning sirt zichligi

tahlil qilingan chiziq va nomuvofiq tarqoq birlamchi

to'g'ridan-to'g'ri o'lchovdagi nurlanish, bu sizga optimalni hisoblash imkonini beradi

yordamchi absorberning sirt zichligi, o'ziga xosligi uchun

noy namuna.

5. Izotoplarni tanlash mezonlari topildi

o'lchovlar, izotopni tavsiya etilganlarni bajarish uchun maqbul ko'rsatkich bilan aniqlang

mening yo'lim, birlamchi nurlanish energiyasi.

Kimyoviy ta'sirni hisobga olish uchun tavsiya etilgan usul asosida

modda, maxsus texnika va qurilmalar

turli xil texnologik mahsulotlarning press-tahlili, xususan

STI - karbid ishlab chiqarishning volfram va molibden mahsulotlari

qo'llanma (3-bob).

2.2. Yordamida rentgen spektral analiz usuli

yordamchi analit absorberi

Ma'lum vositalar orasida eng sodda va ko'p qirrali

X-ray strukturaviy tahlilida matritsa ta'sirini hisobga olishning eng samarali usullari

birinchi marta 1958 yilda Anderman va Kemp tomonidan taklif qilingan fon standarti

bajaring [116]. Usulning afzalliklari soddalashtirilgan namunalarni uzatishda ham mavjud

pishirish, chunki o'lchovlar to'yingan qatlamlarda va ovqatda amalga oshiriladi

apparatni amalga oshirish darajasi.

Standart-fon usulini o'rganish va ulardan foydalanish bag'ishlangan

ammo ko'plab ishlar [114-145], ammo matritsa ta'sirini hisobga olish muammosi

hali to'liq hal qilinmagan [126]. To'liq standart usuli - fon

tekshirilgan usul uchun analog bo'lib xizmat qilgan.

Bir qarashda, RSA, PPM kabi, XRFni nazarda tutadi

va bir xil printsiplarga, so'ngra barcha tadqiqot natijalariga asoslanadi

PPM uchun yordamchi absorberli usul ham amal qiladi

PCA. Ammo unchalik muhim emas, tuyulishi mumkinki, manbalardagi farq

birlamchi nurlanish, γ- PPM va rentgen nurlari uchun izotoplarning nurlanishi

rentgen naychalarining rentgen strukturaviy tahlillari uchun nurlanishi nafaqat boshqalarga olib keladi

uslubni olijanob apparat tomonidan amalga oshirish, shuningdek turli xil nazariy jihatdan

mantiqiy asos.

43-bet