[其他]輕便X射線熒光儀找金礦濾波器

無效

• 申請號: 86208769
• 申請日: 1986-10-30
• 公開（公告）號: CN86208769U
• 公開（公告）日: 1988-02-10
• 發明（設計）人: 章曄;謝庭周;周四春;黃德江
• 申請（專利權）人: 成都地質學院
• 主分類號: G01N23/22
• 分類號: G01N23/22;G01V5/00
• 代理公司: 四川省專利服務中心代理部
• 代理人: 徐曼庫,肖寧漢

本實用新型是一個配制在非破壞性的、野外現場的、快速的、低成本的、輕便X射線熒光儀上用于尋找金礦的濾波器。

當前國內外直接測金的方法有：原子吸收法、原子熒光法、化學分析法等。這些方法都必須先在野外取樣，再送回實驗室分析，提供分析結果緩慢、價格昂貴。美國在一九七八年設計的輕便式X射線找金分析器（Robert·F·Hill；1978；Portable X－ray analyzer for in－situ gold qualification，IEEE Transaction on Nuclear Science Vol.NS－25，NO1 ），能夠進行野外現場測金。但因測金檢出限只能達到16－20ppm（1ppm＝10^－6克金／克），滿足不了我國找金礦的要求（我國規定金含量達到1～3ppm即夠工業品位），而且儀器價格貴、每臺售價7萬美元。

我們原設計的各型輕便X射線熒光儀，測金性能差，不適用于找金礦。

為了克服X射線熒光儀因所測量的信息中含有干擾信息，對金有用的信息得不到突出，所以不適用找金礦的缺陷，采用濾波器排除掉干擾信息，突出對金有用的信息，達到找金礦目的。本濾波器的發明擴大了X熒光儀的找礦范圍，在各型號的輕便X射線熒光儀上配置找金礦濾波器，對測金的檢出限就能達到幾十～一百ppb（1ppb＝10^－9克金／克），成為理想的找金礦儀器。

地質理論依據：金礦總是與其它礦物或元素共生的與銅、砷、鋅、硒、鎢、汞、鉛、鉍等元素關系密切，相關系數高。該濾波器的設計目的是提取上述元素的總信息，濾掉其它干擾元素，達到找金礦的目的。如圖3中①X射線熒光儀的放射性同位素源238钚放出的②初始X射線，轟擊③土壤或樣品，激發待測元素并使其輻射熒光，輻射熒光通過（5或6）找金礦濾波器，被（7、8）組成的探測器所接收。與金礦共生的指示元素的熒光能量分別是：如圖1。

CuKa????8.047????ZnKa????8.638????AsKa????10.543????SeKa

11.221????WLa????8.396????HgLa????9.987????PbLa????10.549

BiLa????10.836????????都包含在濾波器7.709～12.652千電子伏特的能量通帶范圍內，其它干擾元素的輻射熒光則被濾掉。如果土壤中在上述能量范圍內的熒光總強度高，則反映它們的含量也高，金礦品位也高。

物理理論依據：X射線通過不同物質后，質量吸收系數會發生躍遷而構成“吸收限（Kab）”的物理特征，見圖1中的（7、16）。據此，應用鈷元素（吸收限Kab為7.79KeV）和硒元素（吸收限Kab為12.652KeV）的性能而組成找金礦濾波器。則其能量通帶可控制在（7.709～12.65）KeV范圍，而找金礦的指示元素（親銅元素）Cu、Zn、As、se、W、Hg、Pb、Bi????????的有用信息的熒光能量（8.047～11.221）KeV包含在可控范圍內而全部通過，能量通帶以外兩側的干擾元素的熒光被排除。其實現程序是：先測Se穿透片的X射線強度，再測得Co的吸收片的X射線強度，其差值（Ise－ICo＝ΔI）X射線強度即為金礦指示元素總量的熒光強度，其強度的大小，反映金礦品位的高低。

制作Se穿透片，采用70％的分析純級的化學試劑硒，再加入30％的低壓聚乙烯粉，磨勻，在120℃～180℃溫度條件下加20～100千克／厘米²壓力，冷卻后即構成穿透片。

制作Co吸收片：采用60％的分析純級的Co₂O₃，再加32％～39％的低壓聚乙烯粉，加化學劑Al₂O₃、Ni₂O₃1％－8％磨勻，在120～180℃溫度條件下加20～100千克／厘米²壓力，冷卻后即構成吸收片。加Al₂O₃、Ni₂O₃用來調整濾波器能量通帶兩側之外干擾元素的熒光平衡性。

將穿透片和吸收片置于固定板，構成如圖2濾波器。

濾波器配制在X射線熒光儀上，擴大了儀器功能，使其成為具有：現場測量；不必取樣；快速；低成本找金礦儀器。