177849. lajstromszámú szabadalom • Berendezés netron-aktivációs analízishez
3 177849 4 besugárzás előtt nem zárja ki a felület elszennyeződésének hatását az elemzés eredményére. Ezen túlmenően azonban szükséges, hogy a minta felszínének besugárzás utáni eltávolítása esetén figyelembe vegyük a besugárzott minta felületén levő szennyezők eltávolítására fordított időt, mivel ez a mérés érzékenységének csökkenéséhez vezethet. Mivel az N—16 izotóp felezési ideje 7,14 s, a minta felületének megmunkálására nem szabad 1—1,5 felezési időnél többet elhasználni, tehát ez az idő maximálisan 10 s lehet. A neutron-aktivációs oxigéntartalommérési eljárásoknál a besugárzott minták felületi rétegének eltávolítására ismert módszer az agresszív közeggel való maratási eljárás alkalmazása. A minták maratása ebben az esetben kézi közreműködéssel történik, úgy, hogy a besugárzott mintát egy maróoldattal töltött edénybe merítik, majd a maratáshoz szükséges időtartamra a mintát az edényben tárolják, végül pedig kihúzzák a mintát az edényből és áthelyezik egy öblítővizes edénybe. A kezelés teljes időtartama ebben az esetben 20—30 s. Ezen eljárás főbb hátrányai a kézi maratás, a viszonylag hosszú mintánkénti kezelési idő, fokozott sugárveszély, a minta nem áramló közegben való maratása, ami a marószeres oldatba került radioaktív magok szorpcióját eredményezi a minta felületén és nem biztosítja a marószeres oldat tökéletes eltávolítását a minta felületéről. Ismeretes egy berendezés neutron-aktivációs analízis céljára, amellyel különösen tiszta anyagok oxigéntartalma mérhető (409 555 lajstromszámú szovjet szerzői tanúsítvány, közzétéve 1973-ban). Ez a berendezés, a fent bemutatott berendezéstől eltérően egy kiegészítő készüléket is tartalmaz, amely segítségével a neutrongenerátorral besugárzott mintát vegyi maratásos kezelésnek lehet alávetni. Ez a készülék — vagyis a besugárzott minta felületi rétegének eltávolítására szolgáló egység — alakját tekintve egy négyszögletes, „ftoroplastból” gyártott hasáb, amelyben négy függőleges vakcsatorna van egymás mögött elhelyezve, amelyek a minta megmunkálásához szükséges reagensek számának megfelelő számú vezetőtér (slips) segítségével vannak egymással összekötve. A külső csatornák egy-egy belépő és kilépő nyílással rendelkeznek a minta behelyezéséhez és kiviteléhez, míg a reagensek bevezetéséhez a csatornák csatlakozásokkal vannak ellátva. A függőleges csatornákban hengeres dugattyúk vannak befogó kerettel a végükön, amelyekbe a besugárzott minták egymás után begurulnak. A keretekkel ellátott dugattyúk mozgatására két pneumatikus henger van beépítve, amelyek páronként az egyes dugattyúkhoz vannak csatlakoztatva. A besugárzott minta mozgatása a berendezés bemeneti nyílásától az összes csatornán keresztül a kimeneti nyílásig igen sok időt vesz igénybe, ami alacsony munkasebességet és a minta aktivitásának feleslegesen nagymértékű csökkenését vonja maga után, miáltal a módszer érzékenysége ugrásszerűen lecsökken. A készülék nem teszi lehetővé, hogy hagyományos anyagokból készített mintákat maratás nélkül analizáljanak, mivel nincsen közvetlen kapcsolat a vizsgálandó minta befogadó-átrakó egysége és a szennyezettségi koncentrációt mérő egység között, a besugárzott minták felületi rétegét eltávolító egység megkerülésével. Az ismert berendezés megbízhatósága kicsi, mivel több, mozgó kerettel ellátott hengert kell használnia, amelyekbe a minták egymást követően bekerülnek. Gondot okoz továbbá a forró savakban mozgatott keretek megfelelő mechanikus szilárdságának biztosítása. A minták továbbítására az egyik csatornából a másik csatornába vezető, reagensekkel feltöltött, ferde irányú slips-eken keresztül, a minta saját súlyának hatására kerül sor, ami viszont kizárja a tetszőleges formájú és az 1 g/cm3 sűrűség közelében levő minták elemzését. Célunk a találmánnyal a szennyező anyagok kimutatási érzékenységének növelése a mérhető koncentrációk tartományának kibővítése, az egyes minták besugárzás utáni kezelési idejének csökkentése, valamint az egész berendezés üzembiztonságának növelése. A találmány által megoldandó feladat olyan neutronaktivációs analizáló készülék létrehozása, amely lehetővé teszi a néhány súlyszázaléktól egészen a 10-5 súlyszázalék határ alatti szennyezőanyagtartalom nagy pontosságú meghatározását és emellett rendkívül megbízhatóan üzemel. A kitűzött feladatot egy neutron-aktivációs analizáló berendezésnél, amely olyan neutrongenerátort tartalmaz, amelynek besugárzó kamrája szállítóeszköz révén az analizálandó minták befogadó-átrakó egységével van összekötve, ezen egység pedig egy adott minta szennyezőanyagkoncentrációját mérő egységhez van csatlakoztatva, s amely berendezés emellett a besugárzott minták felületi rétegének eltávolítására szolgáló egységgel van ellátva, a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a befogadó-átrakó egység a szennyezőanyag-koncentrációt mérő egységgel olyan csatorna által van összekötve, amely keresztirányú átmenő nyílással rendelkezik, s ezen nyílás egyik oldalról a besugárzott minták felületi rétegének eltávolítására szolgáló egység bemenetével áll összeköttetésben, másik oldalán pedig egy, a besugárzott minták elosztására szolgáló szerkezeti egység van elrendezve, amely üreges rúddal ellátott pneumatikus hengerként van kialakítva, ahol az üreges rúd geometriai tengelyében olyan rúd van elhelyezve, amelynek végén minta befogadására szolgáló mintatartó van és amely rúd a hossztengelye körüli forgatás és a csatorna átmenő nyílásában való ide-oda mozgatás lehetőségével van kiképezve úgy, hogy egyik végállásában a rúd az összekötő csatornát nem éri el, hanem annak átmenő keresztmetszetét szabadon hagyja, a rúd közbenső állásában a mintát befogadó mintatartó a csatornába kerül, ahol a teret kitölti, míg a rúd másik végállásában a mintatartó — miután már a csatorna átmenő nyílásán keresztül haladt — a felületi réteg eltávolítására szolgáló egységbe kerül. A találmány értelmében célszerű, ha a rúd forgatóműve az üreges rúdon belül elhelyezkedő, a rudat körülvevő és arra csúsztathatóan felerősített dugattyúként van kiképezve, amely az üreges rúddal kormányrúd révén van összekapcsolva, amely kormányrúd a dugatytyúval mereven van összekötve és az üreges rúdon kialakított menetes hosszlyukban elcsúsztathatóan van elrendezve. A berendezés érzékenységének és megbízhatóságának növelése érdekében célszerű a besugárzott minták felületi rétegének eltávolítására szolgáló egységet legalább három, a rúd ide-oda menő mozgásának irányában egymás után elhelyezett, egymással kommunikáló kamrával kialakítani, amelyek közül a rúd előrehaladó mozgásának iránya szerinti utolsó kamra a rúd végállásának megfelelően helyezkedik el, és célszerű a pneumatikus hengeren az egymással kommunikáló kamrák közötti 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
