Андрей Несмеянов - Радиоактивные изотопы и их применение

Радиоактивный толщиномер.Теперь нетрудно представить себе прибор для измерения толщины каких-либо пластин — толщиномер. Схема его показана на рис. 45, 46. Гамма-лучи, проходя сквозь слой материала, частично поглощаются. Поглощение идет тем сильнее, чем толще материал. Количество гамма-лучей, проникших через преграду, регистрируют с помощью счетчика или ионизационной камеры. Прибор предварительно градуируют по тому же самому материалу с известной толщиной. Сначала между счетчиком и источником гамма-лучей ставят преграду в 1 миллиметр, затем в 2 миллиметра, в 4 миллиметра и т. д., отмечая каждый раз показание прибора. После этого ставят пластину с неизвестной толщиной и по показанию прибора находят ее толщину.

Так как бета-лучи поглощаются значительно легче гамма-лучей, то для измерения толщины тонких пластин, фольги, бумаги и т. п. можно употреблять бета-излучатели.

Принцип поглощения излучения может быть использован для непрерывного контроля в производстве толщины изделий. Например, при применении гамма-лучей — проката или в случае использования бета-лучей — бумаги и металлической фольги.

Бесконечная металлическая лента бежит из-под валков машины. Радиоактивный «глаз» внимательно следит за качеством получающейся ленты, за ее толщиной. Этот «глаз» в виде радиоактивного элемента, излучающего бета- или гамма-лучи, помещается в форме полоски по одну сторону, а счетчик — по другую сторону бегущей ленты. Всякое утолщение ленты сказывается на работе счетчика, так как в ленте излучение поглощается тем в большей степени, чем толще лента. Если счетчик отрегулировать на определенную скорость счета при заданной толщине ленты и соединить с автоматом, связанным с валками, то всякое утолщение вызовет понижение скорости счета и заставит автомат уменьшить расстояние между валками. Наоборот, утоньшение ленты против нормы вызовет увеличение скорости счета, а автомат, связанный со счетчиком, раздвинет валки (рис. 47).

Советскими инженерами сконструировано в настоящее время большое количество приборов контроля толщины, основанных на поглощении излучения радиоактивных изотопов. Такие приборы созданы для контроля толщины проката, фольги, бумаги, кожи, резины, ткани и т. п.

На принципе поглощения бета-излучения церия 144 был сконструирован прибор для контроля качества меха, с помощью которого можно осуществлять непрерывный бесконтактный контроль густоты меха. В этом приборе радиоактивный препарат находится в контейнере с отверстием, из которого идет узкий пучок бета-лучей. На пути бета-лучей проходит шкурка с мехом. Поток излучения попадает в ионизационную камеру и создает в ней ионизационный ток, который усиливается линейным усилителем и регистрируется гальванометром.

Используя принцип поглощения бета-лучей в материалах, советским инженерам удалось также сконструировать прибор автоматической регулировки хлопкотрепальных машин. Прибор состоит из источника излучения (стронций 90) и приемника излучения — ионизационной камеры, которые располагаются по разные стороны хлопкового холста. Толщина нитки, выходящей из машины, зависит от толщины холста, поступающего в машину. Если толщина холста выше или ниже нормы, то излучение стронция 90 начинает поглощаться соответственно сильнее или слабее и ток в ионизационной камере ослабляется или усиливается. Изменение тока в камере передается на барабан, протягивающий хлопковый холст, и изменяет число оборотов так, что скорость поступления хлопка остается все время постоянной.

Дозирующие устройства.Поглощение бета- и гамма-излучения радиоактивных изотопов в веществе может быть использовано для дозировки заполнения различного рода устройств в производстве. Принцип действия такого рода устройств ясен из рис. 48. Как только уровень угля или руды отделяет поток гамма-лучей от приемника (счетчика или ионизационной камеры), срабатывает реле и приводится в действие механизм, отсекающий дальнейшее поступление материала. Подобное устройство может быть использовано для контроля заполнения вагонеток и т. п.