close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335762

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 762
(13)
C1
(51) МПК
G01N 23/222 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007115633/28, 26.04.2007
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
26.04.2007
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
(57) Реферат:
Использование:
дл количественного
определени атомов
щелочного
металла.
Сущность: заключаетс в том, что вакуумную
камеру
с
помещенным
в
нее
образцом
пиролитического графита обезгаживают, затем
подают в нее пары атомов щелочного металла и
выдерживают
образец
при
повышенной
температуре, при этом образец пиролитического
графита с сорбированными атомами щелочного
металла облучают в другом объеме нейтронным
потоком, перевод атомы щелочного металла в
изотопы-гамма-излучатели, после чего определ ют
количество атомов щелочного металла методом
гамма-спектрометрии.
Технический
результат:
повышение чувствительности и ускорени процесса определени малого количества (менее 1
мкг) атомов щелочного металла. 2 з.п. ф-лы.
R U
2 3 3 5 7 6 2
(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ АТОМОВ ЩЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛА
Страница: 1
RU
C 1
C 1
Адрес дл переписки:
123182, Москва, пл. Курчатова, 1, РНЦ
"Курчатовский институт", первому зам.
директора-руководителю исполнительной
дирекции В.Ю. Иньковой
2 3 3 5 7 6 2
(73) Патентообладатель(и):
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР
"Курчатовский институт" (RU)
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: КАЛАНДАРИШВИЛИ А.Г. Источники
рабочего тела дл термоэмиссионных
преобразователей энергии. - М.:
Энергоатомиздат, 1993, с.195. SU 1601562 A1,
23.10.1990. SU 1140014 A, 15.02.1985. SU
767561 A1, 30.09.1980. US 5247841 А,
28.09.1993. US 5083864 A, 28.01.1992.
(72) Автор(ы):
Боровских Александр Алексеевич (RU),
Кайбышев Владимир Зефирович (RU),
Каландаришвили Арнольд Галактионович (RU),
Корюкин Владимир Александрович (RU),
Седов Алексей Александрович (RU),
Степеннов Борис Семенович (RU)
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 762
(13)
C1
(51) Int. Cl.
G01N 23/222 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007115633/28, 26.04.2007
(24) Effective date for property rights: 26.04.2007
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
Mail address:
123182, Moskva, pl. Kurchatova, 1, RNTs
"Kurchatovskij institut", pervomu zam.
direktora-rukovoditelju ispolnitel'noj
direktsii V.Ju. In'kovoj
neutron flow radiation in another container, thus
converting alkali metal atoms into gammairradiating
isotopes,
and
alkali
metal
atom
quantity is further defined by gamma-ray spectrometry.
EFFECT: increased sensitivity and accelerated
detection process for small quantities of alkali
metal atoms.
3 cl
R U
2 3 3 5 7 6 2
(57) Abstract:
FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: vacuum chamber with a sample of
pyrolytic graphite in it is degassed, vapours
containing alkali metal atoms are fed to the
chamber, and the sample is held at high
temperature. Then the pyrolytic graphite sample
with absorbed alkali metal atoms is exposed to
Страница: 2
EN
C 1
C 1
(54) METHOD OF DEFINING QUANTITY OF ALKALI METAL ATOMS
2 3 3 5 7 6 2
(73) Proprietor(s):
FEDERAL'NOE GOSUDARSTVENNOE
UChREZhDENIE ROSSIJSKIJ NAUChNYJ TsENTR
"Kurchatovskij institut" (RU)
R U
(72) Inventor(s):
Borovskikh Aleksandr Alekseevich (RU),
Kajbyshev Vladimir Zefirovich (RU),
Kalandarishvili Arnol'd Galaktionovich (RU),
Korjukin Vladimir Aleksandrovich (RU),
Sedov Aleksej Aleksandrovich (RU),
Stepennov Boris Semenovich (RU)
RU 2 335 762 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может использоватьс при детектировании малого количества атомов щелочного металла (ЩМ), создании
контролируемых источников паров (атомов) щелочных металлов, а также дл контрол различных процессов в нанотехнологии.
Известны способы количественного определени сорбции атомов различных элементов
твердым телом, например, а.с. СССР №928460, опубл. 15.05.82, в котором количество
атомов, внедренных в образец, определ ют по току ионизации.
Известны способы количественного определени сорбции атомов твердым телом, в том
числе и атомов щелочного металла в системах графит - щелочной металл
(А.Г.Каландаришвили. Источники рабочего тела дл термоэмиссионных преобразователей
энергии. М., Энергоатомиздат, 1993, с.180-203; а.с. СССР №1601562, опубл. 23.10.90).
В этих способах количество щелочного металла, сорбируемого графитом, определ ют
по изменению веса графита или изменению линейных размеров графитового образца.
Эти способы не позвол ют измер ть количество щелочного металла с точностью менее
1 мкг, кроме того, эти способы очень трудоемки, длительны по времени.
За прототип прин т гравиметрический способ определени количества щелочного
металла в пиролитическом ориентированном образце графита (А.Г.Каландаришвили.
Источники рабочего тела дл термоэмиссионных преобразователей энергии. М.,
Энергоатомиздат, 1993, с.195), заключающийс в том, что в вакуумной камере с
установленным на пружинной подвеске образцом пиролитического графита весом 1-3 г
провод т предварительное обезгаживание элементов конструкции вакуумной камеры при
плавном повышении температуры камеры до 400°С и графита до 950°С при изменении
вакуума от 1?10 -3 Па до 1?10 -5 Па. При достижении вакуума 1?10 -5 Па в камеру подают пары
ЩМ, например, давление паров цези устанавливают от 1?10 2 Па до 3?10 2 Па, а
температура графита в этом случае поддерживаетс в диапазоне 300-900°С. Процесс
насыщени пиролитического графита ЩМ контролируют по удлинению пружинной
подвески, дл этого режим насыщени выбирают так, чтобы процесс заполнени графита
протекал медленно, а затем содержание щелочного металла в системе графит - ЩМ
определ ют по градуировочным кривым.
Современные технологии, особенно нанотехнологии, требуют точного и быстрого
определени малых количеств веществ (менее 1 мкг или эквивалентного монослойному
покрытию 1 см 2), чего не обеспечивает данный способ, поскольку дл каждого вещества
нужно свое калибровочное измерение, дл детектировани малых количеств атомов - при
малых потоках, например, при давлени х паров цези 10-3-10 -7 Па дл накоплени 1 мкг
потребуетс несколько недель непрерывной работы.
Техническим результатом, на который направлено изобретение, вл етс повышение
чувствительности и ускорени процесса определени малого количества (менее 1 мкг)
атомов щелочного металла.
Дл этого предложен способ количественного определени атомов щелочного металла,
заключающийс в том, что вакуумную камеру с помещенным в нее образцом
пиролитического графита обезгаживают, затем подают в нее пары щелочного металла и
выдерживают образец при повышенной температуре, после чего образец пиролитического
графита с сорбированными атомами щелочного металла облучают в другом объеме
нейтронным потоком, перевод атомы щелочного металла в изотопы-гамма-излучатели, и
определ ют количество атомов щелочного металла методом гамма-спектрометрии.
При этом величину нейтронного потока выбирают в диапазоне 10 12-10 13 нейтрон/см 2?с.
Пары атомов щелочного металла подают при давлении ниже 10 -5 Па.
Данный способ основан на том, что гамма-спектрометрическим методом можно
определ ть очень малые количества - до 10 -12 г, атомов, вл ющихс гамма-излучател ми.
Дл этого перевод т атомы, сервированные в графит, в изотопы-гамма-излучатели путем
облучени их нейтронным потоком, например, в дерном реакторе. Также этим способом
можно определить количество атомов паров бари (группа щелочно-земельных металлов).
Страница: 3
DE
RU 2 335 762 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
От величины нейтронного потока зависит врем активации сервированных атомов, чем
больше величина потока, тем меньше врем облучени , на практике величина потока
нейтронов должна быть не ниже 10 12-10 -13 нейтрон/см 2?с.
Это позвол ет при медленно протекающих процессах - низких давлени х паров ЩМ
(например, при давлении ~10 -7 Па) контролировать насыщение образца на уровне менее
10 -8 г, при этом врем выдержки образца в вакуумной камере будет составл ть пор дка 3040 минут (эта величина будет зависеть от потока атомов конкретного ЩМ). Этот способ
можно использовать и при определении любого количества атомов, но наиболее заметные
преимущества способа про вл ютс при определении малых количеств атомов.
Способ осуществл етс следующим образом на примере цези .
В вакуумную камеру помещают образец пиролитического графита весом 1-3 грамма.
Затем все элементы конструкции вакуумной камеры обезгаживают при
температуре ~400°С, а образец графита - при 950°С в течение 2-4 часов. Вакуум во врем обезгаживани плавно повышают от 1?10 -3 Па до 1?10 -5 Па. По окончании процесса
обезгаживани температуру вакуумной камеры устанавливают на 30-50°С выше
температуры источника пара цези , а температуру пирографита варьируют в диапазоне
300-900°С. Затем подают пары цези в вакуумную камеру.
При указанном давлении выдерживают образец в течение не менее 30 минут. По
окончании процесса насыщени пирографита парами цези образец перенос т в другой
объем (например, дерный реактор), где облучают нейтронным потоком 10 12-10 13
нейтрон/см 2?с. Врем облучени зависит от предполагаемого количества атомов и его
нейтронно-физических свойств, например, использу известное выражение скорости
накоплени радиоактивного изотопа, расчетное врем дл активации 1?10 -8 граммов цези Cs 133 в Cs 134 потоком 10 12 нейтрон/см 2?с требуетс около 24 часов. После нейтронного
облучени образец пиролитического графита с сорбированным и активированным
веществом помещают в гамма-спектрометр, где по активности изотопа Cs 134 определ ют
количество атомов вещества.
Таким образом, данный способ позволит детектировать малые количества веществ с
высокой чувствительностью при снижении времени и трудоемкости измерений.
Формула изобретени 1. Способ количественного определени атомов щелочного металла, заключающийс в
том, что вакуумную камеру с помещенным в нее образцом пиролитического графита
обезгаживают, затем подают в нее пары атомов щелочного металла и выдерживают
образец при повышенной температуре, отличающийс тем, что образец пиролитического
графита с сорбированными атомами щелочного металла облучают в другом объеме
нейтронным потоком, перевод атомы щелочного металла в изотопы-гамма-излучатели,
после чего определ ют количество атомов щелочного металла методом гаммаспектрометрии.
2. Способ по п.1, отличающийс тем, что величину нейтронного потока выбирают в
диапазоне 10 12-10 13 нейтрон/см 2 с.
3. Способ по п.1, отличающийс тем, что подают пары атомов щелочного металла при
давлении ниже 10 -5 Па.
50
Страница: 4
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
67 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа