книги из ГПНТБ / Плотников Р.И. Флюоресцентный рентгено-радиометрический анализ

однако, нз-за концентрационного

вырождения хорошие

результаты

были получены лишь

после разбавления

проб.

В работе

[279] определялась ртуть с источником Se7 5

и дифференциальными фильтрами .

Д л я реализации ме­

счета,

измеренных

с д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы м и

фильтрами .

Эта

методика

позволила

получить

высокую

точность

анализа

(так, например,

в диапазоне содержаний

0,1 —

0,25%

относительное

среднеквадратпческое

расхождение

с химическим

анализом

составило

5,3%).

Определение

H g

по

разности скоростей счета

оказалось менее

удов­

летворительным.

В

работе

[282] уменьшение

влияния

вещественного

состава

при определении

РЬ достигалось использованием

двух

источников, один из которых

в о з б у ж д а л

(Se7 5 ),

а другой не

в о з б у ж д а л

(ТІ2 0 4 )

определяемый

элемент.

счета с этими

источниками. Результаты

определения

W

в рудах

с Т т 1

7 0

и сцинтилляционным счетчиком

приве­

дены в работе

[283].

Несмотря

на м а л у ю эффективность

пропорциональ­

ных счетчиков

к

коротковолновому

рентгеновскому

из­

лучению, известны случаи их успешного

применения д л я

определения

тяжелых элементов по Д"-серпям.

Так , в

работе

[284]

приведены данные

по

определению

U

в рудах и растворах с источником

С о 5 7 и пропорцио­

нальным

счетчиком. В работе [203] исследовались усло­

вия определения

РЬ с различными

детекторами,

в том

числе и с Хе-пропорциональным счетчиком при возбуж ­

дении Se7 5 . Измерения по пикам вылета позволили

полу­

чить высокую контрастность, хотя и уступающую

кон­

трастности

с Ge-детектором, но существенно

превосхо­

д я щ у ю контрастность, полученную со сцинтилляционным

счетчиком.

Хорошие

результаты (Сф = 0,5%) были

получены

так­

ж е при определении W по пикам вылета

Хе-пропорцио-

нального счетчика с источником С о 5 7 [285].

Н а и б о л е е низкий порог чувствительности

д л я

т я ж е ­

германиевых детекторов. В

работе

[286] показано,

что

с источниками

С о 5 7 и Se7 5

порог

чувствительности

со­

ставляет

п - 1 0 - 3

% д л я элементов

от Т а

до РЬ , причем-

возможно

дальнейшее снижение порога

при увеличений

10 отн . % . Более

точные

результаты были

получены

при

определении

Ва в пульпе с у-рентгеновским источ­

ником A m M i / S m ,

причем ввиду отсутствия близких по

атомному

номеру

элементов

можно было

использовать

не разность, а отношение скоростей счета

[291]. В ра­

боте

[187]

Ва

определялся

ступенчатым

возбуждением

с источниками

A m ^ / S i n и

А т 2 4 1 / В а .

Сурьма . Условия определения сурьмы в рудах вполне

аналогичны условиям определения олова. К а к

правило,

без труда. Д а н н ы е по

анализу порошковых проб сурьмя-

ныл руд и продуктов

их переработки приведены в ра­

тилляционного счетчика с

дифференциальными фильт­

рами,

д л я

возбуждения

использовались

источники

В а С 1 4 0 3

и

BaS 3 5 0 4 . Порог

чувствительности

составлял

0,05%.

0,43%)- Следует отметить, что д л я

концентратов, со­

д е р ж а щ и х 20—30% Sb, наблюдалось

сильно в ы р а ж е н ­

тании с дифференциальными фильтрами из

A g и Pd

или селективным фильтром из A g [103]. Д л я

возбуж ­

составлявший п - 1 0 - 3 % ,

был

получен

с

у-рентгеновскими

источниками Am 2 4 1 /Cs

[195,

294] и

А т М 1 / В а

[295].

Не ­

сколько

худшие

результаты (порог

чувствительности

п - 1 0 _ 2 % )

были получены с источниками

Тгп1 7 0

[296—299]

и Р т 1 4 7 / А 1 [195,

274].

Е щ е

менее

удовлетворительным

было

применение

B a S 3 5 0 4

[298], A m 2 4 1 и

Q d 1 5 3

[267].

Поскольку в

оло­

количества

ж е л е з а , точные результаты

могут быть

полу­

чены л и ш ь

при учете абсорбционных

свойств

среды.

ческие

элементы с

характеристическим

излучением

вблизи

/(-серии

олова. Д р у г о й метод

учета

матричного

эффекта — по пропусканию

излучения

A m 2 4 1

— был

при­

менен

в работе

[195].

К а к

показали

измерения,

отно­

щего излучений

при

поверхностной

плотности

пробы

порядка

2,5 г/см2 не

зависело от содержания Fe. Воз­

можен

т а к ж е

учет

влияния Fe по его содержанию,

которое

может

быть

определено

обычными

методами.

Серебро. С о д е р ж а н и е A g в рудах

обычно

не

превы­

шает /г -10—2%,

что п р е д ъ я в л я е т

высокие требования к

1—2•10_ 3 % был получен при использовании

сцинтил-

ляционного счетчика с дифференциальными

фильтрами .

Д л я

возбуждения

были применены

источник

I 1

2 5

и вто­

ричные у-рентгеновские источники на основе

A m 2 4 1

с ми­

шенями из Ва, Sb и

Те [217, 218]. Чувствительность

того

ж е порядка

была

получена с

Si — Li-детектором и

теми

ж е источниками

[288], однако при повышении за ­

грузки до предельной

(8-104 имп/сек.)

порог составил бы

5-10-4 %.

Погрешность

определения

A g

в рудах

на

уровне

0,01% была 10 отн . %,

причем

в качестве стандарта ис­

ника, вполне р а з р е ш а е м о е

полупроводниковым детекто­

ром от когерентно рассеянного излучения

[300].-

Молибден. Сцинтилляционный счетчик с дифферен ­

циальными фильтрами

не

обеспечивает

требуемого

по­

р о г а чувствительности

при определении М о в рудах,

т а к

как его промышленные содержания м а л ы и часто

со­

ставляют

д - 1 0 _ 2 % . Порог

чувствительности такого

ж е

порядка

был получен

при

возбуждении

тормозным

из­

0,03%)

были получены

и с источником C d 1 0 9 [258] и

Р т 2 4 7 / В а

[301]. Более

низкий порог чувствительности

м о ж ет быть

получен

с

пропорциональным

счетчиком.

В работах [302, 303] при использовании д л я

возбуждения

источника

Т е 1 2 5 активностью

100 мкюри

порог

чувстви­

тельности

составил 0,005% за

10 мин. Е щ е более

эффек ­

тивно при определении Мо использование

Si — Li-детек­

торов.

В работах

[214, 304]

приведены

результаты

анализа

молибденовых

руд

и

продуктов

их

переработки с

Si — Li-детектором

и

источником

I 1 2 5 .

Пороговая

чув­

ствительность

в этих

экспериментах составляла

0,002%

д л я руд

її я - 1 0 ~ 4 %

д л я

растворов

при

разрешении

де­

тектора 0,4 кэв. Аналогичные результаты

были получены

т а к ж е с

источником

C d 1 0 9 при

несколько

меньшем

раз­

решении

детектора

(0,89

кэв)

[305]. Д л я

учета

матрич­

ного эффекта

при определении

Мо обычно

применяется

метод стандарта - фона, что обеспечивает при

содержа ­

нии Мо

0,2%

коэффициент

вариации

5—6%

"

менее.

концентраций

0,01—0,1%. Так , например,

с рентгенов­

ской трубкой

с Ag - анодом и Хепропорциональным

счет­

чиком

при анализе

Си — Mo - руд

коэффициент

вариа ­

ции

составил

10%,

с Si — Li-детектором и

источником

I 1 2 5

в диапазоне концентраций

0,01—0,2%

коэффициент

вариации 5%

[214]. Si—Li-детектор

и источник I ' 2 5 по­

зволили

получить в диапазоне

концентраций

0,02—0,13%

В работе [306] приведены данные

по определению

Мо в концентратах. Лучшие результаты

были

получены

при работе по методу стандарта - фона

с источником пер­

вичного излучения с энергией 40 кэв.

Никель . Рентгенорадиометрический

анализ

сульфид­

ных никелевых руд описан в работе

[307].- Детектором

ными

фильтрами, возбуждение осуществлялось источни­

ками

H3 /'Zr суммарной активностью около 100

кюри.

Д л я

уменьшения влияния ж е л е з а , в больших

количе­

ствах

присутствующего в этих рудах, использовался

Си н

N i в

сульфидных медно-иикелевых рудах с источ­

ником

C d 1 0 9

и пропорциональным счетчиком.

П р е д л о ж е н

экспрессный метод определения суммы Си

и N i непо­

средственным измерением плотности потока

излучения

ными фильтрами погрешность анализа

составила

0,25%

в диапазоне

содержаний 2—10%

[309].

Титан и

ц и р к о н и й .

Н а и б о л е е

подходящим источником

д л я возбуждения Ті

является Fe5 5 , хотя

вполне

удовле­

[193]. Д л я детектирования

Д'а-излучения Ті с энергией

4,5 кэв лучшие

результаты

могут быть получены с про­

порциональными

счетчиками, энергетическое разрешение

элементов

(Са и Fe), встречающихся в титановых рудах.

Возможно

т а к ж е . и с п о л ь з о в а н и е сцинтилляционных

счет­

чиков с дифференциальными фильтрами [258]. П р и

ана­

чена непосредственно по методу внешнего

стандарта .

Так, например, при анализе измельченных до 200

меш

песков

с источником

Fe 5 5

и Хе - пропорциональным

счет­

чиком

при

среднем

содержании

Т Ю 2

4,8% коэффициент

вариации

составил

3,5%

и был

того

ж е

порядка,

что и

при анализе

на кристаллодифракционном

рентгеновском

спектрометре

[310].

Примерно такие ж е результаты

были

получены

и

при

анализе неизмельченных

песков,

однако

при

этом

со­

б л ю д а л а с ь предосторожность

(слабое

у в л а ж н е н и е

и

перемешивание пробы), д л я того

чтобы

предотвратить

ности

анализа

составлял

0,005—0,01%. Подобные

ре­

зультаты были

получены

в работе

[311].

Несколько

более

высокая

погрешность

(0,2—1,0

абс. % )

была

по­

Zr обычно встречается

в россыпных

рудах

вместе

с Ті. Д л я возбуждения Zr

лучше всего

подходит

Cd 1 0 9 ,

(определяется

отношение

скорости

счета в

к а н а л е Zr

к скорости счета рассеянного излучения

C d 1 0 9 ) . Погреш ­

ность

анализа

при содержании

Zr

до

1 %

составляет

6—8 отн. %, при содержании

более

1% — 2 — 4

отн. %

[310,

3131.

Хорошие результаты (погрешность 3 отн . %) были

получены т а к ж е

при учете абсорбционных

свойств

среды

по поглощению

излучения

A m 2 4 1 [314].

При совместном присутствии Ті и Zr возможно их

одновременное

определение

при

использовании

двух

источников Fe5 5

и C d 1 0 9 и пропорционального счетчика, т а к

ляются от рассеянного излучения и флюоресценции

Fe,

всегда присутствующих в рудах [310]. Некоторые

ре­

зультаты, полученные в этой работе, представлены

на

рис. 73. З а счет использования монохроматического

воз­

тельность. Д л я пробы, с о д е р

ж а щ е й 4%

Т Ю 2 , контраст­

ность по отношению к окиси

алюминия

составляла 600.

Д л я пробы, с о д е р ж а щ е й 40% ZrC>2,

контрастность по

вила

150

и

по пику вылета 500. Из - за

н а л о ж е н и я

/Ср

пика

вылета

Zr на пик Ті определение

м а л ы х содер­

жаний

Ті

в

присутствии

Zr следует

производить

с

Хе-счетчиком

(см. рис. 73, б ) .

При измерениях по способу стандарта - фона

повышен­

ное содержание в песках

ж е л е з а приводит к

с н и ж е н и е

определение

этих элементов с д в у м я источниками

неце­

лесообразно,

лучшие результаты могут быть получены

при последовательном

анализе

с поочередным облуче­

нием пробы источниками Fe5 5 и Cd 1 0 9 .

Более сложен анализ коренных руд, в которых Ті

представлен

титаномагнетитом и перовскитом

( С а Т Ю з ) .

Присутствие

больших

количеств

Са в этих

рудах

при-

3,Zb,5 6fi

15,8 Е, кэб

Рис. 73. Определение титана и

циркония

рентгенорадиометрическим.

методом

с

криптоновым

пропорциональным

счетчиком:

а — рентгеновские

спектры ТЮз (источник Fe5 5 ), Fe и Zr02

(источник Cd'0 9 ) в

области энергий

до

20 кэв; б — аналитические

графики

для

ТЮ2 и ZrOj по

основным пикам;

в—то

же, для ТіОг, Zr02 и их смеси

в

области энергий

до

6

кэв;

г — то же,

для Zr02

по пику

вылета.

ный график (кривые / и

II).

Подобные

результаты

были получены т а к ж е при

определении

Ті в продуктах обогащения [194, 312].

I

1

1

1

1

1

50\

і

і

'

і

і

О .

10

20

30

Щ)

50

0

10 Z0

30

П0г,%

Рис.

74.

Градуировочиыс

графики

(а)

и

результаты

рентгено­

радиометрического

анализа

проб

(б)

на

титан

(месторождение1

Кольского полуострова):

/ — двойной

зонд: источник

H3 /Zr и Р т " \

порошковые

пробы;

// — то же.

стенки

горных выработок;

/// — источник

FeGr',

порошковые

пробы

(/ —

«хвосты»,

2,

3— тнтаномагнетнтовые и

перовскитовые руды и

концентра­

ты

соответственно).

Анализ

горных

пород. Имеется

ограниченное

коли­

чество

данных

по

рентгенорадиометрическому

анализу

проб горных пород.

К а к правило,

определялись

породо­