Tyumen sanoat universiteti
Usulning nazariy va eksperimental asoslari
Download 1.14 Mb.
|
Tarjimasi
|
43 2.2.1. Usulning nazariy va eksperimental asoslari Mono- qo'zg'alganda lyuminestsent nurlanish intensivligi to'yingan xromatik birlamchi rentgen nurlari nom namunasi quyidagicha ko'rsatilgan: J i = k i m m a a a Dan Dan Dan a a + , (2.2.1)
bu erda: k i - mutanosiblik koeffitsienti, kimyoviy moddadan mustaqil namuna tarkibi; a a = m ia / sin ψ + m 0a / sin φ , m a = m im / sin ψ + m 0m / sin φ ; m oa va m ia birlamchi va ning massa yutish koeffitsientlari belgilangan komponentdagi termal nurlanish; m ohm va m im - birlamchi va ning massa yutish koeffitsientlari namuna plomba moddasida xarakterli nurlanish; φ va ψ - bu birlamchi va namuna olish yuzasiga siljish burchaklaridir xarakterli nurlanish; C a va C m - aniqlangan tarkibning mazmuni namunadagi komponent va plomba elementlari; C a + C m = 1. Shuni inobatga olgan holda, ushbu ibora (2.1.8) ifodasi bilan bir xil burchaklarning belgilari qayta o'rnatildi (asl manbalarga ko'ra):
Aslida rentgen nurlari aralashgan, o'sha. tormozlash va xarakteristikaning kombinatsiyasi nurlanish. Elementning spektri aniqlanadigan holatni ko'rib chiqing murakkab moddiy tarkibning namunasi, inhibitiv nurlanish bilan hayajonlanadi chenie. Bunday holda, analitik chiziqning umumiy intensivligi [127] sifatida topilgan:
0 λ a Dan ∫ 0 + -
k b a d λ λ λ λ λ λ λ 3 0 ) ( , (2.2.3) (2.2.3) ifodada: K = k i CZ jc 2 a A 016.0
Z a 3.94 λ i 2 sin φ , a = C a m ia (S k - 1 ) + m i b = λ i 3 m i gunohψ gunoh φ , bu erda: C - Const, Z - rentgen anod elementining atom raqami naychalar; j - trubadagi oqim zichligi; A a va Z a atom og'irligi va atom raqami tahlil qilingan element. Agar lyuminestsentsiya aralashgan holda hayajonlansa aksariyat hollarda sodir bo'ladigan nurlanish, keyin uchun lyuminestsentsiyaning intensivligi yanada murakkabroq bo'ladi.
44 J i = k i a a J T S a ( T J J 1 a ∑ = +
r r r r b a JJ bitta
3 bitta
4 ) / ( λ λ a +2 λ 0 ∫
0 + - A k b a d λ λ λ λ λ λ λ 3 0 ) ( ). (2.2.4) Standart-fon usulida analitik parametr bu nisbatdir aniqlangan elementning spektral chizig'ining J i intensivligining oshishi (2.2.2) va parchalanish natijasida tarqalgan birlamchi nurlanishning intensivligi J p [116]. Bundan tashqari, qoida tariqasida, tarqalgan nurlanishning intensivligi o'lchanadi Ular qisqa to'lqinli mintaqadan analitik chiziq yaqinida joylashgan. Qalinligidan tarqoq (nomuvofiq) intensivligining ifodasi birlamchi nurlanishning birinchi namunasi (2.1.9) va ga o'xshash shaklga ega monoxromatik birlamchi nurlanishning energiya bilan tarqalishini nazarda tutadi hayajonlangan xarakterli nurlanish energiyasidan unchalik yuqori emas:
(2.2.5)
bu erda: k p - mutanosiblik koeffitsienti, kimyoviy moddadan mustaqil namuna tarkibi; m 2a va m 2m - tarqoq massa yutish koeffitsientlari th radiatsiya, mos ravishda, aniqlanadigan elementda va plomba moddasida; Ifoda (2.2.4) - bu ko'plab parametrlarning murakkab funktsiyasi. xandaq, ya'ni xarakterli nurlanishning intensivligi birlamchi nurlanishning butun spektri. (2.2.4) va (2.2.5) ifodalarni taqqoslashdan ko'rinib turibdiki, nazariy jihatdan fon standart usulini asoslash, jiddiy qarama-qarshilik mavjud chie! Siz buni quyidagicha tuzatishingiz mumkin. Birlamchi rentgen nurlanish, biron bir tarzda, monoxromatikga aylantirilishi kerak tical yoki shunga yaqin. Va tarqoq bo'lganidek aniq bir-biriga taqsimlanmagan birlamchi nurlanishni olish asosiy quyidagi munosabatlar bilan bog'liq: E s = ) cos bitta ( bitta
0 0 θ - +
E E e , (2.2.6) bu erda θ - tushish va tarqalgan nurlanish yo'nalishlari orasidagi burchak. Lyuminestsent nurlanish qo'zg'atilishiga asosiy hissa qo'shadi birlamchi spektrning xarakterli nurlanishi. Odatda, hissa bremsstrahlung 5% dan oshmaydi. Xarakteristikaning intensivligi asosiy spektrdagi nurlanish, sekinlashuv intensivligidan oshib ketadi kattaligi tartibidan kattaroq bir xil to'lqin uzunlikdagi nurlanish. Shuning uchun, maqsad birlamchi nurlanish bo'yicha, bu aniq xarakteristikadir rentgen naychasi anodining statik nurlanishi.
45 Ushbu muammoning echimi quyidagi shartlarni bajarishdir viy. Birinchidan, trubaning optimal kuchlanishi tanlanadi, bunda Anod moddasining K a seriyasining maksimal qo'zg'alishi sodir bo'ladi. In Ikkinchi, К b - liniyalari va uzluksiz bremsstrahlung bir to'lqin uzunligi bilan kichikroq K a - seriyali rentgen filtrlari yordamida susayadi. Birinchi sharti to'lqin uzunligi bilan bremsstrahlung bo'lganda amalga oshiriladi ko'krak nurlanishining maksimal intensivligiga mos keladigan, juda ko'p energiya K a - seriyali anod moddasi. Shu bilan birga, intensiv chiqarilgan trubaning xarakterli chizig'i ifoda bilan aniqlanadi yashash:
(2.2.7)
bu erda: j - naychadagi oqim, U min - qisqa to'lqinli chegaraning kuchlanishi tormoz spektri ( U min = hc / e λ min ), U - mos keladigan kuchlanish maksimal nurlanish ( λ max ≈ 2 λ min ). Ikkinchi shartni bajarish uchun filtrlar materialdan tanlanadi holat, anod moddasi sonidan bitta atom raqami kam. Xarakterli eng keng tarqalgan anodlarning xususiyatlari va optimal parametrlari jadvalda keltirilgan. 2.4. 2.16 a, b-rasmda rentgen spektrlari ko'rsatilgan kuchlanish ostida ishlaydigan molibden va mis anotlari bo'lgan naychalar bilan 35 kv. a) b) Shakl: 2.16. Naychalarning molibden va mis ano- aralashtirilgan rentgen spektrlari o'tgandan keyin mis anodli naychaning dami (a) va rentgen spektri nikel filtri (b)
46 2.4-jadval Ba'zi rentgen naychalarining xususiyatlari va SAR uchun optimal parametrlar Rasmdan ko'rinib turibdiki, bu kuchlanish mis uchun maqbuldir anod, chunki mintaqada doimiy bremsstrahlung intensivligi Cu ning K a chizig'ining fon darajasi, keyin esa Ni filtri orqali nurlanish, deyarli monoxromatik nurlanish qoladi Cu ning K a chizig'ining qiymati . Amaliyot shuni ko'rsatadiki, yuqoridagi shartlar bajarilganda, viy, juda yaxshi bo'lgan birlamchi rentgen nurlanishi taxminiylikni bitta rangli deb hisoblash mumkin va standart usul fon - amalga oshiriladigan. Xususiyatlar qatori Anod moddasi elementi Cr (24) Fe (26) Co (27) Ni (28) Cu (29) Mo (42) (42) To'lqin uzunligi, A bitta a 2018-04-02 121 2 a a bitta β 2.2896
2.2935 2.2909
2.0848 1.9360
1.9399 1.9373
1.7565 1,7889
1.7928 1.7902
1.6207 1.6578
1.6617 1.6591
15001 1.5405
1.5443 1.5418
1.3921 0.7093
0.7135 0.7107
0.6323 Nisbiy
intensivlik bitta
a 2018-04-02 121 2 a bitta
β yuz
50.6 21.0
yuz 49.1
18.2 yuz
53.2 19.1
yuz 47.6
17.1 yuz
46.0 15,8
yuz 50.6
23.3 Kuchlanish qo'zg'alish K- ketma-ket, kv - 5.98
7.10 7.71
8.29 8.86
20.0 Optimal
kuchlanish, kv - 35 40 45 ellik ellik 80 Moddaning elementi mulk filtr
- V (23) Mn (25) Fe (26) Co (27) Ni (28) Zr (40) Folga qalinligi gi, mm
- 0,016
0,016 0,018 0,018 0,021 0,108 Optimal zichligi
roshkovy g / sm 2 filtri - 0.009
0,012 0,014 0,015 0,019 0,069
47 Va shundagina standart-fon uslubida analitik parametrlar rom aniqlangan spektral chiziqning intensivligining J i nisbati bo'ladi element (2.2.2) va intensivligi J p notekis tarqalgan tarqoq parchalanish jonli monoxromatik nurlanish. Standart-fon usulida analitik parametr uchun ifoda kabi ko'rinadi: b =
2018-04-02 121 2 bitta
ga ga [ ] ] + /) / [( +] + + + + φ ψ φ ψ φ ψ φ ψ Gunoh Gunoh Ε Ε C m Gunoh SinS) / E ( E C m C Gunoh Gunoh C m Gunoh Gunoh C m men 0 m m ga men 0 a a0 a m m a a bitta /
bitta / / [ ) / bitta
/ bitta ( ) / bitta / bitta ( 3 0 3 0 0 (2.2.8) bu erda: E i va E o - xarakteristikaning energiyasi va bir-biriga mos ravishda tarqoq nurlanish. Tavsiya etilgan variantda matritsa ta'sirini hisobga olish usulining mohiyati ante PCA PPM variantiga o'xshaydi va quyidagilardan iborat. Shuningdek, o'lchashda J i va J p ning tengsiz o'zgarishini qoplash uchun namunaviy plomba moddasining tarkibi, standart usulning o'lchov sxemasida - fonidan tayyorlangan yordamchi absorber kiritiladi ma'lum bir sirt zichligi bo'lgan d , bu ry namuna va bilan o'rtasida tarqalgan nurlanish yo'lida o'rnatilgan ro'yxatdan o'tishda tektor. Analitik signal shaklning funktsiyasini ifodalaydi - J i / J p exp (-d) , ya'ni. ma'lum sharoitda teng o'zgarishlar ostida J i va J p o'zgarishlar bilan
PCA usulida analitik signalning yordami bilan ifodasi tanani yutuvchi bilan quyidagi shaklga ega: η 1 = J i / (J p exp [- (m 2a C a + m 2m C m ) d]) (2.2.9) qaerda absorberning sirt zichligi qiymati matritsa effekti uchun umumiy nafaqa (2.1.16) ga o'xshash tarzda aniqlanadi ifoda:
d = 2018-04-02 121 2 bitta
(2.2.10)
Tavsiya etilgan usulni tahlil qilishda foydalaning bitta namunadan olingan ikkita namuna. O'lchash sxemasi shaklda ko'rsatilgan. 2.17.
48 Shakl: 2.17 Qo'shimcha absorber yordamida o'lchovni sozlash: 1 - kuchlanish va anod oqimi stabilizatori; 2 - generator qurilmasi; 3 - rentgen naychasi; 4 - namuna; 5 - tahlil qilinadigan moddadan yutuvchi; 6 - silikon-lityum yarimo'tkazgichli nurlanish detektori; 7 - suyuqlik bilan yuvish azot; 8 - oldingi kuchaytirgich; 9 - analizator; 10 - himoya qobig'i Qalinligidan oshgan birinchi namuna (bundan keyin - "namuna") to'yinganlik qatlamini hosil qilib, ikkilamchi nurlanishni olish uchun xizmat qiladi lyuminestsent nurlanish fotonlaridan tashkil topgan - J 1 va tarqoq birlamchi nurlanish - J 2 . Sirt ma'lum bo'lgan ikkinchi namuna (bundan keyin - "absorber") zichlik namuna va detektor bilan o'rnatiladi O'tkazilgan nurlanish intensivligi J 3 spektrometr yordamida o'lchanadi, ma'lum bir energiya oralig'ida sozlangan - (bundan keyin - "spektral mintaqa"). Analitik parametrning qiymati nisbatdan topiladi belgilangan radiatsiya intensivligining - J i / J 3 . Standart rasmga muvofiq kalibrlash (analitik) grafigi J i / J 3 = f (C a ) tuzilgan , Shuning uchun namunalardagi elementlarning tarkibi aniqlanadi. Shakl. 2.18. hayajonlangan 1 va 3 namunalarining emissiya spektrlarini ko'rsatadi Mo anodli rentgen nurlanish naychalari, Kremniy-lityum yarimo'tkazgichga asoslangan dispersiv analizator qayd qilingan intensivlikka bog'liqligini ko'rsatuvchi taxallus detektori plomba moddasining assimilyatsiya quvvati bo'yicha V.
49 Shakl: 2.18. Kremniyda olingan sintetik namunalarning emissiya spektri lityum detektor (Mo-anodli va Nb-filtrli rentgen trubkasi). ––––– - 1-seriyaning №1 namunasi; - - - - - namuna № 3, seriya 1 2.19-rasmda tasvirlangan hisoblangan bog'liqliklar ko'rsatilgan matritsa ta'sirini taklif qilingan usul (a) va usul bo'yicha ko'rib chiqish darajasi standart - W-kontsentratlar kabi tizimlar uchun fon (b). Hisob-kitoblar quyidagi shartlar bo'yicha (2.2.8) va (2.2.9) formulalar bo'yicha amalga oshirildi: Z a = 74, Z n = 15-25, C a = C n (rel.units yilda) = 0,5, φ = 45 o , ψ = 90 o , Еi = 8,4 keV (W L α ) va Е o = 22 , 6 keV (Ag K a , Ag - anodli rentgen naychasi). a) b)
W-kontsentratlar va chiqindilarda W ni aniqlashda namuna plomba moddasining m m singishi , tomonidan Ag anodli rentgen trubkasi: standart fon usuli (a) va an usuli bilan ichakni yutuvchi, (b). Η 1 parametri η ga nisbatan normallashtirilgan
ellik Analitik signal qiymatlarining nisbiy burilishlari tomonidan standart usuli - fon va tavsiya etilgan usulga muvofiq, qo'yish
∆ η = 2,7% va ∆ η 1 = 0,24%, bu matritsa effektini tasdiqlaydi yordamchi yordamida rentgen-spektral analizdagi fekt analizatorning yutuvchi moddasi. Ammo ayni paytda yuzaki absorberning zichligi juda past, (Z n bo'ylab namuna oralig'ining o'rtasi uchun ) d = 0,003 g / sm 2 . O'sha. taklif qilingan usulni ko'rib chiqilgan holda amalga oshirish Bunday holda, namunalarni tayyorlashning maxsus usullaridan foydalanish kerak. mahsulotlar (3-bob). Shuning uchun volframni aniqlash uchun afzalroqdir boshqa anotli naychadan foydalaning. Tavsiya etilgan usulni amalga oshirish uchun maqbul anotlarni tanlash uchun rentgenologik strukturaviy tahlilda soba , oldingi natijada olingan R d mezon Bo'lim. Optimal reaktsiya sharoitlarini aniqlash uchun hisob-kitoblar natijalari rentgen strukturaviy tahlil qilish uchun tavsiya etilgan usulning lizatsiyasi quyida keltirilgan. Mezon R d qanchalik katta bo'lsa, birlamchi nurlanishning energiyasi E 0 shuncha yuqori bo'ladi va shuning uchun rentgen naychasi anod moddasining Z miqdori qanchalik katta bo'lsa. Odatda namunada bir vaqtning o'zida bir nechta element aniqlanadi va uning o'rnini bosadi Ko'p kanalli spektrometrlarda rentgen trubkasi juda qiyin katta va uzoq muddatli operatsiya, unda anodni tanlash kerak Siz elementlarning barchasini yoki aksariyatini belgilashingiz mumkin. Agar mezon bo'lsa eng yuqori energiyaga ega bo'lgan namunaviy element uchun maqbul bo'ladi nurlanish E i , keyin u hamma uchun ma'qul bo'ladi elementlar. Yuqoridagi namunalarda bunday element Mo hisoblanadi K a chiziq bilan bo'linadi , chunki SARdagi W L-chiziqlar bilan aniqlanadi. Of rentgen nurida ishlatiladigan BHV yoki BSV kabi ichki quvurlar kvant metr, bu hali ham qo'zg'atish mumkin bo'lgan eng og'ir anod K seriyasining xarakterli nurlanishi volframdir anod. K qo'zg'alish kuchlanishi K - cheklangan volfram U ≈ 70 kV seriyali mahalliy generatorlarda kuchlanish U pr ≈ 80 kV, garchi u bo'lmasa ham optimal, ammo V ning K a - chiziqlarini qo'zg'atish uchun juda etarli. K β satrlarini bostirish uchun siz Hf filtrini bosishingiz mumkin L - chiziqlar, Ni filtri. Bunday holda, E 0 ≈ 59 keV, E i ≈ 17,5 keV va R d ≈ 5 g / sm 2 , bu 1dan ancha ko'p, ya'ni. absorberning sirt zichligi d ≈ 0,5 g / sm 2 bo'ladi va uni odatdagi tarzda ishlab chiqarish sabab bo'lmaydi hech qanday qiyinchilik yo'q. Shunga ko'ra, ma'lumotlar bilan tavsiya etilgan usul shartlar, biz bundan tashqari barcha boshqa elementlarni aniqlash uchun amalga oshiramiz aniq sabablarga ko'ra (naychaning fon nurlanishini kiritish xarakterli) V.
51 2.20-rasmda tasvirlangan hisoblangan bog'liqliklar ko'rsatilgan matritsa ta'sirini taklif qilingan usul (a) va usul bo'yicha ko'rib chiqish darajasi Mo - kontsentratlar kabi tizimlar uchun standart - fon (b). Hisob-kitoblar quyidagi shartlar bo'yicha (2.2.7) va (2.2.8) formulalar bo'yicha amalga oshirildi: Z a = 47, Z n = 15-25, C a (rel ham. Birliklari) = 0,3, φ = 45 o , ψ = 90 o , Еi = 17,5 keV (K a miloddan avvalgi) va Е o = 59 keV (WK a , W - anodli rentgen naychasi). Shakl: 2.20. Analitik parametrlarga bog'liqligi Dep va bitta η massa koeffitsienti bo'yicha namuna ekssipientining yutilishi ì Mo kontsentratlaridagi Mo ni aniqlashda m W-anodli rentgen trubkasida: standart fonli usul (a) va usul yordamchi absorber bilan (b). Parametr bitta η bo'lgan hurmat bilan normalize ē Analitik signal qiymatlarining nisbiy burilishlari tomonidan standart usuli - fon va tavsiya etilgan usulga muvofiq, ∆ η = 53,5% va ∆ η 1 = 16% ni o'rnating , faqat bitta tekshirilgan intervalning barcha namunalari uchun absorber, (sirt zichligi namlik oralig'ining o'rtasi uchun absorberning zichligi Z n ) d = 0,5 g / sm 2 . X-ray strukturaviy tahlilining olingan natijalari imkoniyatni tasdiqladi matritsa effektini kompozitsiyaning keng doiradagi o'zgarishini hisobga olish dan yordamchi absorber yordamida namuna plomba moddasi tahlil qilinadigan modda. Kimyoviy tarkibi ta'sirini hisobga olish uchun tavsiya etilgan usul asosida va moddalar, ekspres uchun maxsus usullar va qurilmalar ishlab chiqilgan turli xil texnologik mahsulotlarni tahlil qilish, xususan - karbid ishlab chiqarishning volfram va molibden mahsulotlari.
52 2.2-bo'lim materiallari asosida quyidagi umumlashtirishlarni amalga oshirish mumkin. niya: 1. Nazariy jihatdan asoslangan va eksperimental ravishda tasdiqlangan, yordamida rentgen strukturaviy tahlilida matritsa ta'sirini yo'q qilish imkoniyati analitikdan ma'lum bilan so'ruvchi to'qima sirt zichligi. 2. Tarkib o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatadigan munosabatlar topiladi namunadagi aniqlangan element va analitik signal, bu bu xarakterli nurlanish intensivligining nisbatini aniqlaydi bo'linadigan elementning nomuvofiq tarqoq monoxromatik intensivligiga yordamchi absorberdan o'tgan matematik nurlanish ma'lum bo'lgan sirt zichligi. 3. ga bog'liqlikning analitik ifodasi yordamchi absorberning sirt zichligi, intensivligidan tahlil qilingan chiziq va bir-biriga tarqalmagan birlamchi nurlanish to'g'ridan-to'g'ri o'lchov, bu sizga optimal sirtni hisoblash imkonini beradi har bir o'ziga xoslik uchun yordamchi absorberning zichligi ish.
4. X-ray strukturaviy tahlilida tavsiya etilgan usulni amalga oshirish shartlari o'rganildi. tizimlari m OA / m om > 1 va m OA / m th <1 va tanlash mezonlari ideal topildi shartlar.
Download 1.14 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|