химический каталог




Радиоизотопные и рентгеноспектральные методы

Автор Н.Н.Шумиловский, Ю.П.Бетин, Б.И.Верховский

в которых фактически точность измерения ограничивается не флуктуациями и для которых вполне закономерно применение второго подхода.

Различные методы уменьшения аппаратурных погрешностей рассмотрены ниже лри описании схем конкретных приборов и, в частности, приборов для измерения плотности различных сред.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

МЕТОДЫ, ОСНОВАННЫЕ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОГЛОЩЕНИЯ И РАССЕЯНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ

3-1. КОНТРОЛЬ СОСТАВА ПО ПОГЛОЩЕНИЮ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ

Схема контроля по поглощению излучения представлена на рис. 3-1. Излучение от источника гамма-квантов 1, проходя через слой контролируемой среды 2 толщиной d и плотностью р , попадает на приемник излучения 3. Сигнал с выхода приемника через промежу37

точный преобразователь 4 поступает на измеритель 5. Возможность контроля состава по поглощению излучения следует из формул (1-8) и (1-24). Для двухкомпо-нентной смеси выражение (1-24) примет вид:

ц.м = &1Им1 + &2Цм2- (3-1)

1. Пусть точность ограничивается Статистической погрешностью

б/^б/ст- (3-5)

Подставляя значение б/ст из (2-9) вместо б/ в формулу (3-4), получаем:

5а- =

(ци, — (j.M1) pxd Y t™*ijav или с учетом формулы (3-3)

(3-6)

Рис. 3-1. Схема контроля по поглощению излучения.

Обозначая искомую концентрацию k2 через х и учитывая, что

k,+k2=\, (3-2)

запишем выражение (1-8) для величины потока излучения, прошедшего через двухкомпонентную смесь, в следующем виде:

?»)(3-7)

Выражение (3-7) имеет минимум при

(^~V-Ml)pxd=2. (3-8)

Формула (3-8) определяет условие получения минимальной относительной погрешности измерения, возникающей вследствие статистических флуктуации потока излучения.

2. Пусть точность ограничивается аппаратурной погрешностью

8/^8Уап. (3-9)

В формулу (3-4) вместо bj подставляем 8Уап = Д/ап/У. С учетом (3-3) получим:

(3-3)

j__j e-[fMi + *]f

bx = U(3-4)

Из выражения (3-3) следует, что зависимость /=/(а) будет однозначной только в том случае, если в- процессе контроля насыпная масса контролируемой среды pd и коэффициенты \уы\ и цМ2 поглощения излучения компонентами смеси будут оставаться постоянными. Дифференцируя выражение (3-3) по х и подставляя значения / и /' в формулу (2-7), находим выражение для относительной погрешности измерения концентрации

X ((Лм2 —IJ-mi) ?d

Найдем условия обеспечения минимальной погрешности для выбранной схемы контроля.

38

/0(Н-м2 — P«u)fXd

Выражение (3-10) имеет минимум при

(цм2—Umi) p*d=l. (3-11)

Можно показать, что выражение (3-11) является также и условием получения максимальной чувствительности данной системы. Выполнения условий (3-8) или (3-11) при определенном источнике излучения можно добиться выбором насыпной массы pd контролируемой среды.

При выборе источника излучения необходимо руководствоваться следующими соображениями:

1) Из формулы (3-4) следует, что данной погрешности измерения потока 6J во всех случаях будет соот39

ветствовать минимальная погрешность Ьх, если разница в коэффициентах поглощения излучения цм1 и цмг компонентами смеси будет максимальной. Сравнение выражений (1-25) — (1-27) показывает, что наибольшая разница в значениях коэффициентов (xMi и р,м2 будет иметь место, когда определяющим процессом ослабления излучения является фотоэффект. Следовательно, необходимо применять по возможности более мягкое гамма-излучение (не более 100—200 кэв).

2) При очень малой энергии гамма-квантов, исходя из условий (3-8) и (3-11), приходится применять очень тонкие слои контролируемой среды. Кроме того, начинает сказываться поглощение в стенках приемника излучения и в воздухе. Все это ограничивает возможности контроля.

(3-12)

Л.

5ДР^К

После выбора изотопа необходимо определить активность источника излучения а, при которой будет обеспечиваться требуемая точность измерения Ьх. Выразим активность а через величину потока излучения, падающего на приемник в отсутствие поглотителя:

о = 3,4-10-'

где /—расстояние от источника до приемника излучения;

Sup — площадь приемника излучения;

пк — число квантов на один акт распада. Если точность системы ограничивается статистическими погрешностями, то Ьх может быть уменьшено за счет увеличения Jo (3-7). Выражая Jo через 6х (3-7) и подставляя это значение в (3-12), получаем: грешности измерения, которые не увеличиваются с ростом /о. К таким погрешностям относятся, например, погрешности, возникающие в усилительном тракте компенсационных схем, в преобразователях и в измерителе. Подставляя значение Jo из (3-40) в (3-12), можно получить формулу для определения активности, исходя из указанной части аппаратурной погрешности. Однако на практике погрешности измерения в значительной степени зависят и от другой части аппаратурной погрешности, которая пропорциональна Jo. Как правило, сюда относится большинство аппаратурных погрешностей, возникающих в приемнике излучения, а также и некоторые погрешности преобразовательных цепей. Поэтому с аппаратурной погрешностью обычно борются не путем увеличения активности источника (что нежелательно и с точки зрени

страница 13
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Скачать книгу "Радиоизотопные и рентгеноспектральные методы" (1.41Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
электроочаги leeds
ремонт холодильников в раменском
электропривод для клапана vxg44.15-4
столешницы и складные подстолья

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.01.2017)