УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ДЕРЖАТЕЛЯ ДЕТЕКТОРА НА ОСНОВАНИИ АНАЛИТИЧЕСКОГО БЛОКА МЕССБАУЭРОВСКОГО СПЕКТРОМЕТРА

Полезная модель относится к ядерной гамма-резонансной спектроскопии, и может быть использована в конструкции мессбауэровского спектрометра, предназначенного для получения гамма-резонансных спектров поглощения при физико-химических исследованиях структуры веществ и химических соединений, содержащих ядра элементов, на которых наблюдается ядерный гамма-резонанс.
Конструкция мессбауэровского спектрометра включает источник гамма-излучения, поглотитель, детектор гамма излучения, помещенный в держатель, электронный блок детектора, устройство для перемещения источника, либо образца с заданной скоростью (доплеровский модулятор), систему управления движением модулятора по заданному закону изменения скорости, составляющие гамма-резонансный узел, размещенный на плите основания аналитического блока, и многоканальный анализатор с дисплеем. В зависимости от решаемых задач в известных мессбауэровских спектрометрах для получения гамма-резонансных спектров поглощения использованы различные варианты геометрии взаимного расположения детектора, поглотителя и модулятора скорости на основании аналитического блока: с перемещением источника гамма-излучения относительно поглотителя (US 3454766, МПК G01j 1/16, дата публ. 08-07-1969) /1/, (US 3631247, МПК G01t 1/17, G01t 1/36, дата публ. 28-12-1971) /2/, (SU 1073718A, МПК G01t 1/36, дата публ. 15-02-1984) /3/, (US 4742340, МПК G08B 13/18, дата публ. 03-05-1988) /4/, с перемещением поглотителя относительно источника (SU 896692, МПК G01k 1/12, дата публ. 07-01-1982) /5/, или синхронное перемещение детектора и источника вместе от доплеровского модулятора скорости при неподвижном
поглотителе (Система резонансного детектора с модулятором скорости (фиг.В, С, D, Е), промышленный каталог компании VISSEL, DE, Resonance Detectors MRD - 57 Co (ph), MRD - 57 Co (pt), MRD - 119 Sn, http: //www vissel-instruments.de wissenshaftliche electronic GmbH) /6/.
В известной системе резонансного детектора /6/ использован газовый резонансный детектор, стационарно установленный на держателе, что не позволяет, как и в приведенных выше конструкциях, изменять конфигурацию аналитического блока спектрометра путем установки дополнительных устройств для регистрации спектра, например, камеры для регистрации конверсионных электронов или камеры высокого давления, без изменения конструкции аналитического блока.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является держателя детектора, использованный в мессбауэровском спектрометре Ms-1104 (Мессбауэровский спектрометр Ms-1104. Руководство пользователя. НИИфизики Ростовского государственного университета. Ростов-на-Дону, 2005 г., рис.4.1, стр.9) /7/, принимаемый за прототип.
В известном двухканальном мессбауэровском спектрометре для повышения эффективности регистрации спектров от разных поглотителей использованы сцинтилляционный детектор SDU-2C на кристалле NaJ (TI)) и резонансный сцинтилляционный детектор, имеющий узкую линию поглощения, высокую селективность по энергиями гамма-квантов и быстродействие. Резонансный детектор, установлен с помощью цанговых креплений в корпусе держателя, который представляет собой стальной короб с входным окном для гамма-излучения, внутри которой имеется свинцовый экран для защиты детектора от радиации. Держатель детектора опирается на монолитную опору, которая жестко зафиксирована крепежными винтами с основанием аналитического блока спектрометра. Использование резонансного сцинтилляционного детектора, имеющего узкую линию поглощения гамма-квантов, предъявляет жесткие требования к геометрии гамма-резонансного узла, заключающиеся в предельно допустимом уменьшении расстояния до
40 мм между радионуклидным источником, подвижным поглотителем и детектором.
Жесткая фиксация держателя детектора в сочетании со сжатой геометрией гамма-резонансного узла не позволяет изменять конфигурацию аналитического блока спектрометра для установки в нем дополнительных устройств для регистрации спектра, например, камеры для регистрации конверсионных электронов или камеры высокого давления, без изменения конструкции аналитического блока, что снижает функциональные возможности мессбауэровского спектрометра.
Задачей заявляемой полезной модели является расширение функциональных возможностей мессбауэровского спектрометра Ms-1104, которая решена с достижением нового технического результата - обеспечения перемещения держателя детектора вдоль продольной оси основания аналитического блока на заданное расстояние с последующей жесткой фиксацией держателя детектор.
Это позволяет при сжатой геометрии гамма-резонансного узла устанавливать в аналитическом блоке дополнительные устройства для регистрации спектра, например, камеры для регистрации конверсионных электронов или камеры высокого давления, а также изменять геометрию измерений при подвижном источнике мессбауэровских гамма-квантов и неподвижном поглотителе для установки оптимального расстояния между источником и детектором, что повышает гибкость конфигурации аналитического блока, и, следовательно, функциональные возможности мессбауэровского спектрометра.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для фиксации держателя детектора на основании аналитического блока мессбауэровского спектрометра содержит установленную на основании аналитического блока монолитную опору, выполненного в форме короба держателя детектора. Согласно полезной модели, в монолитной опоре и верхней части основания аналитического блока выполнено вертикальное
отверстие, в котором установлен с зазором с плоскостью держателя детектора шток, нижний конец которого расположен в направляющем пазе заданной длины, выполненном в нижней части основания и снабжен шайбой, гайкой и контргайкой, а в верхней части штока и монолитной опоре держателя детектора выполнено горизонтальное отверстие, в котором размещен винт, имеющий резьбовое соединение со стенками горизонтального отверстия и снабженный с одной стороны эксцентриковым выступом, а с внешней стороны рукояткой, монолитная опора держателя детектора снабжена выступом, выполненным соосно с вертикальным отверстием, который помещен в соответствующий ему паз в верхней части основания аналитического блока.
Конструкция устройства иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 приведено продольное сечение устройства для фиксации держателя детектора на основании аналитического блока мессбауэровского спектрометра, на фиг.2 - его поперечное сечение.
Устройство для фиксации держателя детектора на основании аналитического блока мессбауэровского спектрометра (фиг.1) содержит установленную на основании 1 аналитического блока монолитную опору 2 для держателя детектора 3, имеющую форму короба. В монолитной опоре 2 и верхней части основания 1 аналитического блока выполнено вертикальное отверстие 4, в котором установлен с зазором с нижней плоскостью держателя детектора 3 шток 5, нижний конец которого расположен в направляющем пазе 6 с заданной длиной 40 мм, выполненном в нижней части основания 1, и снабжен шайбой 7, гайкой 8 и контргайкой 9. В верхней части штока 5 в монолитной опоре 2 держателя детектора 3 выполнено горизонтальное отверстие 10, в котором помещен винт 11, имеющий резьбовое соединение 12 со стенками горизонтального отверстия 10 и снабженный эксцентриковым выступом 13, ас внешней стороны - рукояткой 14. Монолитная опора 2 держателя детектора 3 снабжена выступом 15, выполненным соосно с вертикальным отверстием 4, который помещен в соответствующий ему паз 16, выполненный в верхней части основания 1 аналитического блока.
Поворотом рукоятки 14 винта 11 в вертикальное положение эксцентриковый выступ 13 перемещается в нижнее положение, освобождая шток 5, что позволяет монолитной опоре 2 вместе с держателем детектора 3 перемещаться вдоль направляющего паза 6 в основании 1. Поворотом рукоятки 14 на 120-150 градусов вокруг продольной оси эксцентриковый выступ 13 винта 11 переводится в верхнее положение (фиг.2) и шток 5 перемещается в зазоре 4, а гайка 9 через шайбу 7 прижимается к основанию 1 аналитического блока, фиксируя на нем положение держателя детектора 3. Таким образом обеспечивается возможность установки вдоль основания 1 и фиксации положения монолитной опоры 2 вместе с держателем детектора 3 на основании 1 аналитического блока мессбауэровского спектрометра. Устройство использовано в модернизированном мессбауэровском спектрометре Ms-1104 Е для обеспечения гибкости конфигурации аналитического блока, что позволило повысить эффективность регистрации резонансных спектров поглощения для решения широкого круга задач, связанных с исследованием структуры веществ и материалов.
1. US 3454766, МПК G01j 1/16, дата публикации 08-07-1969
2. US 3631247, MПK G01t 1/17, G01t 1/36, дата публикации 28-12-1971
3. SU 1073718A, МПК G01t 1/36, дата публ. 15-02-1984
4. US 4742340, МПК G08B 13/18, дата публ. 03-05-1988
5. SU 896692, G01k 1/12, дата публикации 07-01-1982
6. Resonance Detectors MRD - 57 Co (ph), MRD - 57 Co (pt), MRD -119 Sn, фиг.В, С, D, E, Промышленный каталог компании VISSEL, DE, http: //www vissel-instruments.de wissenshaftliche electronic GmbH.
7. Мессбауэровский спектрометр Ms-1104. Руководство пользователя. НИИ физики Ростовского государственного университета. Ростов-на-Дону, 2005 г., рис.4.1, стр.8 -прототип.