Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 20. 19 maj 1951 - Eletroniska tjockleksmätare, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
12 maj 1951
429
Fig. 9.
Absorption av ß-strålar
från Sr90 i
aluminium för
olika
skikttjocklekar.
oändlig tjocklek i förhållande till den använda
strålningskällan, så att detektorns utslag blir oberoende av
variationer i dess tjocklek.
För mätning av större tjocklekar måste man använda
y-strålar, då /^-partiklarna har för liten
genomträngnings-förmåga. Strålningen riktas mot provet (fig. 8) och den
reflekterade delen mäts. En skärm placeras mellan
strålningskälla och strålningsdetektor, för att direkt strålning
ej skall påverka mätresultatet. En del av den inkommande
y-strålningen reflekteras av provets atomer, och denna del
växer därför med dess tjocklek.
Reflektionen beror av materialets natur och täthet, varför
kalibrering av instrumentet är nödvändig. Små ändringar
i provets sammansättning inverkar dock ej på denna;
kalibreringskurvor för järn kan t.ex. användas för legerade
stålsorter. Detektorn är i detta fall en
Geiger—Müller-räk-nare, vars strömstötar förstärks och räknas elektroniskt.
Ett mätinstrument gör ett mot antalet per tidsenhet
proportionellt utslag, ur vilket provets tjocklek kan erhållas med
hjälp av kalibreringskurvan.
Radioaktiva ämnen är kompakta och relativt billiga
strålningskällor, som avger partiklar eller fotoner med en viss
konstant genomsnittsenergi. För radioaktiva preparat med
lång livslängd gäller dessutom, att de utsänder ett konstant
antal partiklar per sekund. En typisk källa för ,/?-strålning
är Sr90. Partiklar utsända av denna isotop absorberas i
aluminium enligt fig. 9. Man finner, att 1 Vo ändring av
detektorns känslighet ger samma ändring i detektorström
som 0,3 % tjockleksändring för 2,5 mm aluminium men
som 10 % ändring av tjockleken, när denna blott är
0,025 mm. Största noggrannheten uppnås därför vid
mätning av relativt stor tjocklek. Den övre gränsen bestäms
av strålarnas genomträngningsförmåga, och den undre
gränsen för mätningar med en viss noggrannhet bestäms
av detektorns stabilitet.
Radium brukar användas som källa för y-strålning, vars
absorptionskurva i bly visas i fig. 10. Strålningens intensitet
är alltför stor för att tillåta tillfredsställande mätning av
tjocklekar hos stål under 25 mm. Tyvärr är för
närvarande intet radioaktivt ämne tillgängligt, som ger y-strålning
med ungefär samma intensitet som röntgenstrålar.
I allmänhet ger /^-strålar bästa noggrannhet vid mätning
av stål med en tjocklek på 0,025 mm eller mindre.
Röntgenstrålar kan även användas för stål av denna tjocklek
men icke för aluminium, papper m.fl. ämnen. I området
0,025—1,25 mm är röntgen- och ,/?-strålar ungefär
likvärdiga för stål. De senare ger ett billigare och mer kompakt
mätinstrument, medan de förra tillåter större avstånd
mellan mätdonen och ger snabbare utslag för
tjockleksändringar. För stål med tjockleken 1,25—25 mm måste
röntgen användas, då tillgänglig ^-strålning har för låg
genomträngningsförmåga för att ge tillräckligt starka signaler.
För stålstycken över 25 mm bör y-strålar vara bäst.
Absorptionen av j?-strålar beror huvudsakligen av det
provade materialets vikt per ytenhet, medan absorptionen
av röntgenstrålar även beror på materialets kemiska
sammansättning. Man måste därför ta hänsyn till variationer i
denna, när röntgen används.
Som strålningsdetektorer används joniseringskammare,
Geiger—Müller-rör eller fluorescensfotoceller. När
röntgen-y- eller ^-strålar passerar genom materia, avger de energi
genom jonisering av denna. Är den en gas, kan jonerna
uppsamlas och mätas med ett par elektroder med lämplig
potentialdifferens. En sådan anordning kallas
joniseringskammare. ökas spänningen mellan dennas elektroder,
upptas ett växande antal joner på dem (fig. 11), tills alla, som
är tillgängliga, insamlats. Jonströmmen i kammaren når
då ett praktiskt taget konstant värde. Då instrumentets
känslighet är relativt oberoende av små
spänningsändringar inom detta område, håller man sig vanligen inom det
vid mätningar.
För ett visst strålningsfält beror strömstyrkan i
jonise-ringskammaren av gasens sammansättning och täthet.
Därför används alltid gastäta kammare, när stor
mätnoggrannhet önskas. Den erhållna strömstyrkan är vanligen av
storleksordningen 10"12 A. För att få en spänning, som kan
förstärkas med radiorör, leds strömmen från
joniserings-kammaren genom ett motstånd på 109—1012 ohm. Ett
specialrör, som tar mycket låg gallerström, används som
första steg i förstärkaren.
Om spänningen mellan joniseringskammarens elektroder
ökas mycket, börjar kurvan i fig. 9 att stiga igen. Orsaken
Fig. 10. Absorption av
y-strålar från radium i
bly med olika tjocklek.
Fig. 11. Jonström i en
joniseringskammare som
funktion av
elektrodspänningen.
Fig. 8. Mätning av tjocklek med y-strålning.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
