Лабораторный гамма-абсорбциометр «ГАММА-1М» и возможности его применения для экспрессного анализа минерального сырья
Перепечатка в Интернете и печатных средствах массовой информации запрещена.
Лабораторный гамма-абсорбциометр «ГАММА-1М» является инновационным продуктом. Лабораторный гамма-абсорбциометр «ГАММА-1М» измеряет ослабление потока гамма-излучения анализируемым веществом. Основное назначение прибора – экспресс-анализ порошковых проб, но благодаря своей универсальности он может использоваться для экспрессного определения толщины проката металлов, концентрации бинарных растворов, пастообразных и порошкообразных материалов.
Как это работает?
- Осуществляется экспресс-анализ порошковых проб
- На основании результатов контроля параметров производится экспрессное определение толщины проката металлов и концентрации бинарных растворов, пастообразных и порошкообразных материалов
- Повышается качество продукции
Описание:
Лабораторный гамма-абсорбциометр «ГАММА-1М» измеряет ослабление потока гамма-излучения анализируемым веществом. Основное назначение прибора – экспресс-анализ порошковых проб, но благодаря своей универсальности он может использоваться для экспрессного определения толщины проката металлов, концентрации бинарных растворов, пастообразных и порошкообразных материалов.
Действие прибора как концентратомера основано на различном поглощении гамма-излучениях химическими элементами. Чем больше разница коэффициентов поглощения и поверхностная плотность пробы (г/см2), тем выше чувствительность анализа.
Гамма-абсорбциометр, в отличии от широко известного фотоколориметра, позволяет исследовать образцы непрозрачные в оптическом диапазоне и, тем самым, его применение расширяет возможности физических методов изучения вещественного состава.
Другой характерной особенностью является постоянство чувствительности в диапазоне содержания определяемого элемента от 0 до 100%.
Прибор «ГАММА-1М» создан на базе серийного комплекта электронной аппаратуры. Кроме того, есть модернизированная версия, работающая с персональным компьютером.
В датчике конструктивно объединены источник и детектор гамма-излучения, защитные экраны, поворотный держатель для кювет с анализируемым материалом и устройство для изменения потока излучения, падающего на пробу. Корпус датчика имеет канал диаметром 40 мм для сцинтилляционного детектора и гнездо для держателя источника. Источник гамма-излучения из америция-241 типа ИГИА-1 или ИГИА-4, активностью до 150 мКюри, помещён в канал держателя и закрыт сверху дюралюминиевой крышкой. Источник окружён свинцом, играющим роль биологической защиты. Держатель крепится в гнезде четырьмя винтами, закрывается дополнительной крышкой и опломбируется. Защиту окружающих от рассеянного излучения выполняет свинцовое дно кюветодержателя и массивный массивный корпус. Под кюветодержателем расположен диск, в гнезда которого укладываются дополнительные поглотители (ДП) в виде свинцовых пластин различной толщины. Диск фиксируется таким образом, чтобы один из ДП располагался между источником и пробой.
Электрические импульсы, возникающие в блоке детектирования под действием гамма-излучения, по кабелю передаются в пересчётный прибор, который регистрирует их количество за определённый интервал времени. Для получения постоянной чувствительности анализа в широком диапазоне содержаний и уменьшения влияния нестабильности аппаратуры принята относительная система измерений, при которой за меру поглощения излучения анализируемым веществом принимается отношение потоков излучения (скоростей счёта Nпр/Nап), прошедших через анализируемое вещество Nпр и эквивалентный поглотитель Nап.
В ходе градуировки прибора измеряются скорости счёта и вычисляются величины Nпр/Nап при различных содержаниях C определяемого элемента, и в полулогарифмическом масштабе строится график Nпр/Nап=f(C). Конструкция прибора позволяет измерять величину Nпр/Nап в диапазоне 75-125% со среднеквадратичной погрешностью 0.5%, а в диапазоне 10-200% с погрешностью 1%, и этими величинами определяется минимально возможная погрешность анализа. Время анализа одной пробы 2-3 минуты, время подготовки пробы 4-5 минут. Масса порошковой пробы зависит от определяемого элемента и может быть 10-30 г. Прибор обслуживается одним человеком, причём производительность достигает 40-50 анализов в смену.
При использовании гамма-абсорбционного метода для анализа минерального сырья необходимо учитывать, что породы и руды имеют сложный вещественный состав и могут быть представлены как двухкомпонентные при условии приготовления эталонов из типичных руд месторождения и незначительных вариациях состава матрицы.
Для удобства проведения массовых анализов вместо порошковых эталонов, соответствующих началу поддиапазонов, подбираются эквивалентные поглотители ЭП (свинцовые пластинки) и их используют при градуировке прибора и анализе проб. В ходе анализа поглощение излучения пробой сравнивают сначала с ЭП-1, и по графику определяется содержание элемента или его поддиапазон. Содержание выше 10% определяют по графику после замеров с соответствующими ДП, ЭП.
Длительная эксплуатация ранее выпускавшихся приборов типа «РКЛ» и «ГАММА-1» на предприятиях химической промышленности подтвердила их высокую надёжность и позволила в ряде случаев полностью отказаться от химических анализов сырья и готового продукта.
Гамма-абсорбциометр «ГАММА-1М» является инновационным прибором. Он специально приспособлен для анализа проб с широким диапазоном содержания определяемого элемента. При анализе порошковых проб на сурьму прибор обеспечивает воспроизводимость показаний в пределах 0.08-0.02 по критерию П/Д для диапазона 2-40%, систематическое расхождение с данными химического анализа практически отсутствует.
Высокая эксплуатационная надёжность прибора и постоянство чувствительности в диапазоне содержаний от 0 до 100% позволяет рекомендовать его для экспрессивного анализа порошковых проб руды и концентратов, которые по поглощению гамма-излучения можно считать двухкомпонентными, например, кварц-антимонитовых руд, железистых кварцитов, карбонатных руд железа и т.п.