Развитие теории, разработка методов и промышленной аппаратуры для многоэлементного рентгенорадиометрического анализа

• Автор: Щекин, Константин Иванович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 250 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В РАЗВИТИИ МЕТОДОВ И АППАРАТУРЫ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СЛОЖНЫХ ПО СОСТАВУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ
ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
1.1. Разработка и исследование обобщённой модели флуоресцентного
РЕНТГЕНОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗАТОРА
1.2. Получение аналитических выражений для потоков характеристического и рассеянного излучений на основе решения кинетического уравнения
1.3. Моделирование плотностей потоков вторичного излучения от сложных проб методом Монте-Карло
1.4. Результаты экспериментальных исследований теоретических моделей,
описывающих плотности потоков вторичного излучения
Выводы к главе
ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ИДЕНТИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ С УЧЁТОМ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
2.1. Формулировка основных задач при обработке измерительной информации В МНОГОЭЛЕМЕНТНОМ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ
2.2. Исследование и разработка способов обработки сложных рентгеновских спектров
2.3. Разработка и исследование способов многоэлементного
рентгенорадиометрического анализа
Выводы к главе
ГЛАВА 3. РАЗВИТИЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ОСНОВ АППАРАТУРНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДОВ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
3.1. Разработка качественной модели развития и обоснование выбора номенклатуры показателей технического уровня рентгенорадиометрических анализаторов
3.2. Исследования по оптимальному применению радионуклидных источников излучений в многоэлементном рентгенорадиометрическом АНАЛИЗЕ
3.3. Исследования по оптимальному применению детекторов в многоэлементном рентгенорадиометрическом анализе

3.4. Исследование и обоснование допустимой аппаратурной погрешности составных частей многоэлементных рентгенорадиометрических анализаторов
3.5. Обоснование концепции построения аппаратуры и программноинформационного обеспечения многоэлементных
рентгенорадиометрических анализаторов
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ ДЛЯ мёнОГОЭЛЕМЕНТНОГО АНАЛИЗА И ИДЕНТИФИКАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ
4.1.ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ЭТАПОВ РАЗВИТИЯ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКИХ АНАЛИЗАТОРОВ, ТИПЫ И ПАРАМЕТРЫ РАЗРАБОТАННОЙ АППАРАТУРЫ
4.2. Аппаратура для анализа технологических растворов при оперативном
АНАЛИТИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННО СТИ
4.3. Аппаратура для идентификации материала конструкционных заготовок
при производстве поглощающих элементов
4.4. Аппаратура для определения состава руд и продуктов их технологической ПЕРЕРАБОТКИ НА ГОРНОРУДНЫХ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
4.5. Аппаратура д ля геологоразведочных работ
4.6. Локальные системы аналитического контроля
4.7. Аппаратура для контроля загрязнений окружающей среды
4.8. Международное сотрудничество по созданию многоэлементных рентгенорадиометрических анализаторов
4.9. Экономическая эффективность от практического применения разработанной аппаратуры многоэлементного рентгенорадиометрического АНАЛИЗА
Выводы к ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИИ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

МРРА

гпсд

гпспэ

ММР МГУ А МОМР МКА СРМ

ЛСАК

Ео, Еь Е5 Еф
Мо, М„ Р*
М1О? Цй ХЩ

- рентгенорадиометрическии анализ;
- многоэлементный рентгенорадиометрический анализ;
- рентгенорадиометрический;
- рентгенофлуоресцентный анализ;
- рентгеноспектральный анализ;
- полупроводниковый детектор;
- газовый пропорциональный счетчик;
- газовый пропорционально-сцинтилляционный детектор;
- низкоэнергетическое фоновое распределение;
- порог обнаружения
- показатели качества детекторов;
- радионуклидный источник;
- рентгеновская трубка;
- метод наименьших квадратов;
- метод фундаментальных параметров;
- метод эмпирических коэффициентов;
- метод множественной регрессии;
- метод группового учета аргументов;
- метод обращения многомерного ряда;
- метод конфлюентного анализа;
- ступенчатый регрессионный метод;
- метод исключения;
- шаговый регрессионный метод;
- редкоземельные элементы;
- локальная система аналитического контроля;
- массовая доля (концентрация) К го элемента;
- энергия первичного, характеристического и рассеянного излучений;
- энергия ц-скачка поглощения иго элемента;
- массовые коэффициенты ослабления образцом излучений с энергиями Ео, Е[, Е8 соответственно;
- то же для иго элемента;
- сечение фотоэффекта на ц-оболочке иго элемента;
- коэффициент фотопоглощения излучения с энергией Ео для иго элемента;
- флуоресцентный выход 1-го элемента на ц-оболочке;
- скачок кривой поглощения иго элемента на о-уровне;
- доля флуоресценции иго элемента с ц-уровня;
- интегральное сечение рассеяния излучения с энергией Е0;
- дифференциальное сечение рассеяния излучения с энергией Ео.

>=1/Е - комптоновская дойна волны.
Используя выражения ( 1.12 ) и ( 1.10 ), оценим вклад в характеристическое излучение доли, обусловленной подвозбуждением однократно рассеянным в пробе первичным излучением. При Ео«Е и Цо~р; (случай определения малых содержаний тяжелого элемента в лёгком наполнителе) отношение плотностей потоков для насыщенного слоя равно:
У* Ь(? ~о)
доя тонкого слоя:

СОЇ0

+ Р0
(А,і - Л,0)
(1.13)
(1.14)
где Ь=2яхо2По.
Из (1.13) видно, что доля излучения, нодвозбуждаемого рассеянным первичным излучением может составлять до 10% от первичного характеристического излучения.
В ряде случаев рассеянное характеристическое излучение одного элемента может накладываться на характеристическое излучение другого, более лёгкого элемента (процесс 4 на рис. 1.3). Учет этого эффекта может быть выполнен на основе выражения:
сої0 у г. р8(ё-х')

СОЇ0
| <1х'ехр
Ь (Ел
где Ф1(х,Е1,Е;5) = Сіт:іч(Е0)ю1чр1ч|£Ісо8Є!
СО30

Фі(х’,ЕьЕ8)
(1.15)
21 Ес

Е, Е
1_'ґ ЧЕІ ЕЭ
2 —— + — , Еі Е«
т2ввт2в'~
{ 1 1 Л2

ч Еі Е8 )
ь Е,

Е5 Е;
Е. Е,

Е. Е.
Рі - Ро соїЄ'

2- —+
ехр( р0х)-ехр
Р,(4~х)
СО80'

БІТ) ОїШ 0'

1-—Ч—-—Н 00800080' I Е: Ех
Рі +Р0 0080'
Иллюстрацией практической полезности полученного выражения может служить следующий пример. Пусть в руде с составом 3% Си; 5% 7п: 20% Ag; 3% БЬ; 1% Ва; ( 1 10-4-5-3-10_2 ) % Аи;3% РЬ; 68% 8Ю2 требуется определить наличие золота. Пользуясь выражением ( 1.15 ), оценим, какой фон будет соз-