SU1124696A1 - Способ определени содержани элементов и их соединений в материалах на основе эффекта Мессбауэра - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЭЛШ ЕНТОВ К ИХ СОЕДИНЕНИЙ В МАТЕ РИАЛАХ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА МЕССБАУЭРА, состо щий в облучении материала,оп|ределении интенсивностей резонансного взаимсздействующего и не взаимодействующего резонансно с элементом или его соединением гамма-излучени . Проход щего через исследуемый образец , величины эффекта Мессбауэра к нахождении содержани  элемента или его соединени  по величине эффекта Мессбауэра, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области возможного применени  и обеспечени  непрерывности измерени  ленточных материалов, исследуемую ленту облучают двум  потоками гамма-излучени , проход щими через один и тот же участок ленты, причем один поток составл ет с плоскостью ленты угол, обеспечивающий максимальную величину эффекта резонансного поглощени  дл  определ емого соединени ,другой угол, обеспечивающий отсутствие резонансного поглощени , а ленту перемещают в плоскости, перпендикул рной плоскости, включающей центры источников и детекторов гамма-излучени .

Description

Изобретение относитс  к области  дерной физики и может быть использовано дл  контрол  толщины и анализа состава ленточных материалов.

Известен способ гамма-резонансного определени  фазового состава, заключающийс  в получении гамма-резонансных спектров и их последующей математической обработке, дл  чего измер етс  интенсивность гамма-излучени , проход щего через образец,который колеблетс  относительно источ-. ника у -квантов. Интенсивность излучени , соответствующа  некоторому магу скорости относительно движе-. ни  поглотител  и источника заноситс  в определенный канал пам ти анализатора или другого считывающего устройства, в результате чего получаетс  гамма-резонансный спектр.

К числу недостатков известного способа относитс  низка  экспрессность измерений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ определени  содержани  химических элементов, изотопов, или их соединений в материалах на основе эффекта Мессбауэра 2j. В этом способе облучают материал, определ ют интенсивности резонансно взаимодействующего NQ и не взаимодействующего резонансно элементом или его соединением гамма-излучени , проход щего через исследуемый образец, по величине эффекта Мес сбауэра . С JjlsfLZ °1. (О ы - и . определ ют содержание изотоп:ов; элементов или их соединений в образцах где N Q, - интенсивность фона. Одним из существенных недостатков известного способа  вл етс  необходимость идентичности химического сос тава источника гамма-излучени  и ана лизируемой пробы, что затрудн ет его реализацию и резко сужает область возможного применени . Кроме того, известный способ не позвол ет осуществл ть непрерывные и экспрессные измерени  содержани  изотопов или элементов. Измерени  могут проводить с  только на дискретных образцах определ емого . состава. Целью изобретени   вл етс  расширение области возможного применени  и обеспечение непрерывности измерени  ленточных материалов. Поставленна  цель достигаетс  тем что при определении содержани  элем тов и их соединений в материалах н основе эффекта Мессбауэра,состо щем в облучении материала, определении интенсивнос.тей резонансно взаимодей ствующего и не взаимодействующего резонансно с элементом или его соед не ни ми гамма-излучени ,величины эф фекта Мессбауэра и нахождении содер жани  элемента или его соединени  по величине эффекта Мессбауэра,иссл дуемую ленту облучают двум  потоками гамма-излучени , проход щими через один и тот же участок ленты,при чем один поток составл ет с плоскостью ленты угол, обеспечивающий максимальную величину эффекта резонансного .поглощени - дл  определ вмого соединени , другой - угол,обес печивающий отсутствие 15езонансного поглощени , а ленту перемещают в плоскости, перпендикул рной плоскос ти, включакщей центры источников и детекторов гамма-излучени . Данный способ был реализован в устройстве определени  толщины ЫЬ-Зп-покрытий ленты на основе эффекта Мессбауэра, Схема устройства изображена на чертеже Гамма-кванты неподвижных источников t и 2 коллимируютс  коллиматором 3, фильтруютс  фильтром А (например Pd - фольга в случае использовани  изотопа Sn ) и проход т через исследуемую пробу 5, котора  перемещаетс  со скоростью v относительно источника 2 V-квантов и регистрируютс  детекторами 6 и 7,причем детектор 6 регистрирует у-кванты, резонансно взаимодействующие с исследуемым элементом или его соединением, а детектор 7 - нерезонансное излучение . Импульсы с детекторов усиливаютс  соответствунщими усилител ми 3, фотопики выдел ютс  дискриминаторами 9,формирователи 10 формируют сигналы по форме и амплитуде. Аналоговые сигналы с выхода интенсиметров 11 поступают на схему вычитани  и делени  12, а затем на самописец 13. Как известно , Nb-Sn-покрыти  лент, получаемые методом жидкофазной диффузии, имеют значительные неоднородности сло  по длине ленты, что обусловлено особенност ми технологии получени . Одним из основных параметров получаемых промьшшенно сверхпровод щих лент с Nb-Sn-покрытием  вл етс  критическа - плотность тока, котора  существенно зависит от толщины Nb-Sn-сло  по длине ленты. Поэтому важно определ ть содержание в Nb-Sn-покрытии лент непосредственно в процессе производства. Данный способ позвол ет определ ть содержание фазы NbaSn в ленте без разрушени  образца и характеризуетс  высокой Экспрессностью, точностью измерений . В устройстве использовались: источники у -излучени  типа ЯГР МАК Ш SnO диаметром Ь 35 мм активностью 1.10 МБК, сцинтилл ционный детектор У-излучени  с кристаллом NaI{Tl) диаметром а 30 мм;диаметр детектора d 74 мм. Лента с Nb-Sn-покрытием шириной 10 мм,длиной 50 м, средн   толщина НЬдЗп-покрыти  по длине ленты составл ла 10,3i +.0,4 мкм. 5 У-резонанса дл  фазы Условие Hb-Sn имеет вид: I v cospd 6 1 7S 2Nbj5h I л I Jл с 1 g- изомерный сдвиг где о относительно SnO. Дл  (v/ 4получаем: J. arccos Точность определени  содержани  NbjSn в ленте зависит главным обр зом от погрешности определени  вел чины эффекта Мессбауэра, вклада в величину эффекта других фаз,содерж щихс  в ленте, конечной точности с людени  геометрических размеров устройства, точности самописца и э фекта Допплера второго пор дка,Точ ность определени  толщины NbjSn-no

±

ZL

13 П 11 Ю 9

1

J « рыти  ленты составл ла 19%. Чувст-Ёителькость измерений составл ла 1,4 мкм и определ лась ста:тистикой измерений. Предлагаемый способ по сравнению с прототипом, которн 1Й одновременно  вл етс  базовым объектом,обладает следующими преимуществами: I . . . 1 .Не требуетс  идентичности химического состава источника и исследуемого образца. 2.Мен   угол между вектором скорости движени  ленты и направлением пучка резонансных У -квантов,можно определить содержание любых элементов и соединений, на которых наблюдаетс  эффект Мессбауэра. 3.Определение содержани  элементов и соединений происходит непрерывно по длине исследуемой ленты.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ В МАТЕРИАЛАХ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА МЕССБАУЭРА, состоящий в облучении материала,определении интенсивностей резонансного взаимодействующего и не взаимо действующего резонансно с элементом или его соединением гамма-излучения, проходящего через исследуемый образец, величины эффекта Мессбауэра и нахождении содержания элемента или его соединения по величине эффекта Мессбауэра, отличающийся тем, что, с целью расширения области возможного применения и обеспечения непрерывности измерения ленточных материалов, исследуемую ленту облучают двумя потоками гамма-излучения, проходящими через один и тот же участок ленты, причем один поток составляет с плоскостью ленты угол, обеспечивающий максимальную величи- q ну эффекта резонансного поглощения для определяемого соединения,другой угол, обеспечивающий отсутствие резонансного поглощения, а ленту перемещают в плоскости, перпендикулярной плоскости, включающей центры источников и детекторов гамма-изпучения.