专利名称：用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法
技术领域：
本发明涉及一种测量溶液浓度的方法。广泛用于涉及溶液浓度测量的各行业，特别用于化工行业溶液浓度的测量。
背景技术：
常规测定溶液浓度的方法有滴定法、电磁法、光吸收法、超声波法。这些方法有的要污染溶液，有的只是用某些溶液的特殊性质来测定其浓度，普适性差，有的方法繁琐。射线吸收法测量溶液浓度，探头和射线源必须位于待测溶液的两侧，位置受限。
从目前了解的国内外出版物来看，尚未发现用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法的科技文献报道。
本发明中所用设备为现有技术，如射线源、闪烁或正比计数探头、多道或单道分析器、计数装置或计算机及相应的处理程序UMS仿真软件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法。该方法利用入射光光子与散射物体作用产生康普顿散射，基于康普顿散射光子数与散射体的电子密度成正比的原理来测量溶液浓度。该方法测量位置灵活，方法简便，能保持待测溶液的纯度，对待测溶液的环境要求低，测量精度高。
为实现上述发明目的，该方法的步骤是(1)选择射线源、探头、数据记录处理机构，其中射线源是辐射的光子能量为0.005MeV-2.2MeV的x或γ射线源，探头为闪烁或正比计数探头，数据记录处理机构中的分析器为多道或单道分析器；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离在30-3000mm，探头与载物台中心的距离为30-3000mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在0-180°；(3)分别配制浓度值在0到饱和度之间的标定溶液，标定溶液的溶质和溶剂与待测溶液的相同；(4)开分析器、数据记录处理机构电源，通过分析器调节探头高压为300-1000V，预热0.5-3小时；(5)选择与装待测溶液材质、形状、大小相同的空容器，洗净、烘干、冷至室温；(6)将该空容器置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量10秒至3小时内该空容器的康普顿散射光子数，重复测1-4次，用数据记录计处理机构记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用数据记录计处理机构记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；
(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用数据记录计处理机构记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该步的测量方法，分别测出、记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出同一溶质不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出各个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有待测溶液容器的康普顿散射光子总数，用数据记录计处理机构记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
本发明具有以下的技术效果按照本发明，我们分别测量了酸碱盐HCl、LiCl、KCl、KOH、NaOH、NaCl等溶液的浓度，在探头高压为600V、测量时间为600秒的情况下，发现测量相同浓度的液体的任意两次的数据差最大值为600个光子数，得出其误差最大为1％，即用本发明测量溶液浓度，精度为1％，测量精度高。
该方法环境要求低，测量位置灵活，探头和射线源的位置可以同时位于待测溶液的同一侧，也可以位于待测溶液的不同测，即射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角可以为任意值；方法简便只需测量出于待测溶液对应的溶液的标定直线，便可测出待测溶液的浓度；能保持待测溶液的纯度，射线只与散射体中的电子相互作用，并不改变溶液的成分；稳定性好、易实现自动控制。
图1本发明方法的装置原理图。
图2散射角120°，测量时间600s，NaOH溶液散射光子数和浓度标准直线及待测溶液浓度的确定3散射角90°，测量时间600s，NaOH溶液散射光子数和浓度标准直线及待测溶液浓度的确定4散射角120°，测量时间600s，KOH溶液散射光子数和浓度标准直线及待测溶液浓度的确定5散射角120°，测量时间600s，KCl溶液散射光子数和浓度标准直线及待测溶液浓度的确定6散射角90°，测量时间600s，KCl溶液散射光子数和浓度标准直线及待测溶液浓度的确定7散射角120°，测量时间600s，NaCl溶液散射光子数和浓度标准直线及待测溶液浓度的确定8散射角90°，测量时间600s，NaCl溶液散射光子数和浓度标准直线及待测溶液浓度的确定9散射角120°，测量时间600s，HCl溶液散射光子数和浓度标准直线及待测溶液浓度的确定10散射角120°，测量时间1200s，LiCl溶液散射光子数和浓度标准直线及待测溶液浓度的确定图在图1中1射线源2屏蔽物3准直器4载物台
5探头6多道或单道分析器 7计算机8射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在图2、3、4、5、6、7、8、9、10中？分别表示待测NaOH、KOH、KCl、NaCl、HCl、LiCl溶液的浓度指示位置具体实施方式
通过下面给出的本发明的具体实施例以进一步清楚的说明本发明。
实施例1用康普顿散射测量NaOH溶液浓度的方法，步骤是(1)选择能量0.662Mev的γ射线源Cs-137、探头为闪烁计数探头，分析器为BH1324多道分析器，数据记录处理机构中显示记录的是计算机；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离为500mm，探头与载物台中心的距离为500mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在120°；(3)配制浓度值分别为0％、5％、10％、15％、20％、25％的NaOH标定溶液；(4)开分析器、计算机电源，通过分析器调节探头高压为600V，预热1小时；(5)取直径为80mm的两材质、形状、大小相同、耐酸碱、洁净的空塑料瓶，其中一个装待测溶液；(6)将空塑料瓶置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量600秒该空容器的康普顿散射光子数，重复测3次，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该步的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有待测溶液容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
实施例2用康普顿散射测量NaOH溶液浓度的方法，步骤是第1步与实施例1的第1步相同；第2步中除射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角为90°外，其余都与实施例1的第2步相同；第3步是配制浓度值分别为0％、5％、10％、15％、20％、25％的NaOH标定溶液；第4、5、6、7、8、9、10、11步与实施例1的第4、5、6、7、8、9、10、11步相同。
实施例3用康普顿散射测量KOH溶液浓度的方法，步骤是第1、2步与实施例1的第1、2步相同；第3步是配制浓度值分别为0％、5％、10％、15％、20％、25％的KOH标定溶液；第4、5、6、7、8、9、10、11步与实施例1的第4、5、6、7、8、9、10、11步相同。
实施例4用康普顿散射测量KCl溶液浓度的方法，步骤是第1、2步与实施例1的第1、2步相同；第3步是配制浓度值分别为0％、5％、10％、15％、20％、24％的KCl标定溶液；第4、5、6、7、8、9、10、11步与实施例1的第4、5、6、7、8、9、10、11步相同。
实施例5用康普顿散射测量KCl溶液浓度的方法，步骤是第1步与实施例1的第1步相同；第2步中除射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角为90°外，其余都与实施例1的第2步相同；第3步是配制浓度值分别为0％、5％、10％、15％、20％、24％的KCl标定溶液；第4、5、6、7、8、9、10、11步与实施例1的第4、5、6、7、8、9、10、11步相同。
实施例6用康普顿散射测量NaCl溶液浓度的方法，步骤是第1、2步与实施例1的第1、2步相同；第3步是配制浓度值分别为为0％、5％、10％、15％、26％的NaCl标定溶液；第4、5、6、7、8、9、10、11步与实施例1的第4、5、6、7、8、9、10、11步相同。
实施例7用康普顿散射测量NaCl溶液浓度的方法，步骤是第1步与实施例1的第1步相同；
第2步中除射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角为90°外，其余都与实施例1的第2步相同；第3步是配制浓度值分别为0％、5％、10％、15％、26％的NaCl标定溶液；第4、5、6、7、8、9、10、11步与实施例1的第4、5、6、7、8、9、10、11步相同。
实施例8用康普顿散射测量LiCl溶液浓度的方法，步骤是第1、2步与实施例1的第1、2步相同；第3步是配制浓度值分别为5％、10％、15％、20％的LiCl标定溶液；第4、5步与实施例1的第4、5步相同；第6步除测量600秒改为测量1200秒不同外，其余都与实施例1的第6步相同；第7、8、9、10、11步与实施例1的第7、8、9、10、11步相同。
实施例9用康普顿散射测量HCl溶液浓度的方法，步骤是第1、2步与实施例1的第1、2步相同；第3步是配制浓度值分别为2.5％、5％、15％、20％、36％的HCl标定溶液；第4、5、6、7、8、9、10、11步与实施例1的第4、5、6、7、8、9、10、11步相同。
权利要求
1.一种用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法，其特征在于该方法的步骤是(1)选择射线源、探头、分析器、数据记录处理机构，其中射线源是辐射的光子能量为0.005MeV-2.2MeV的x或γ射线源，探头为闪烁或正比计数探头，分析器为多道或单道分析器；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离在30-3000mm，探头与载物台中心的距离为30-3000mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在0-180°；(3)分别配制浓度值在0到饱和度之间的标定溶液，标定溶液的溶质和溶剂与待测溶液的相同；(4)开分析器、数据记录处理机构电源，通过分析器调节探头高压为300-1500V，预热0.5-3小时；(5)选择与装待测溶液材质、形状、大小相同的空容器，洗净、烘干、冷至室温；(6)将该空容器置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量10秒至3小时内该空容器的康普顿散射光子数，重复测1-4次，用数据记录计处理机构记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用数据记录计处理机构记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用数据记录计处理机构记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该步的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出同一溶质不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出各个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有待测溶液的容器的康普顿散射光子总数，用数据记录计处理机构记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
2.根据权利要求1所描述的用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法，其特征在于用康普顿散射测量NaOH溶液浓度的方法(1)选择能量0.662Mev的γ射线源Cs-137、探头为闪烁计数探头，分析器为BH1324多道分析器，数据记录处理机构中显示记录的是计算机及相应的UMS仿真软件；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离为500mm，探头与载物台中心的距离为500mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在120°；(3)分别配制浓度值为0％、5％、10％、15％、20％、25％的NaOH标定溶液；(4)开分析器、计算机电源，通过分析器调节探头高压为600V，预热1小时；(5)取直径为80mm的两材质、形状、大小相同、耐酸碱、洁净的空塑料瓶，其中一个装待测溶液；(6)将空塑料瓶置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量600秒该空容器的康普顿散射光子数，重复测3次，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该步的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有待测溶液的容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
3.根据权利要求1所描述的用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法，其特征在于用康普顿散射测量NaOH溶液浓度的方法(1)选择能量0.662Mev的γ射线源Cs-137、探头为闪烁计数探头，分析器为BH1324多道分析器，数据记录处理机构中显示记录的是计算机及相应的UMS仿真软件；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离为500mm，探头与载物台中心的距离为500mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在90°；(3)分别配制浓度值为0％、5％、10％、15％、20％、25％的NaOH标定溶液；(4)开分析器、计算机电源，通过分析器调节探头高压为600V，预热1小时；(5)取直径为80mm的两材质、形状、大小相同、耐酸碱、洁净的空塑料瓶，其中一个装待测溶液；(6)将空塑料瓶置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量600秒该空容器的康普顿散射光子数，重复测3次，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值，按照该步的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有标定溶液的容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
4.根据权利要求1所描述的用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法，其特征在于用康普顿散射测量KOH溶液浓度的方法(1)选择能量0.662Mev的γ射线源Cs-137、探头为闪烁计数探头，分析器为BH1324多道分析器，数据记录处理机构中显示记录的是计算机及相应的UMS仿真软件；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离为500mm，探头与载物台中心的距离为500mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在120°；(3)分别配制浓度值为0％、5％、10％、15％、20％、25％的KOH标定溶液；(4)开分析器、计算机电源，通过分析器调节探头高压为600V，预热1小时；(5)取直径为80mm的两材质、形状、大小相同、耐酸碱、洁净的空塑料瓶，其中一个装待测溶液；(6)将空塑料瓶置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量600秒该空容器的康普顿散射光子数，重复测3次，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该步的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有待测溶液的容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
5.根据权利要求1所描述的用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法，其特征在于用康普顿散射测量KCl溶液浓度的方法(1)选择能量0.662Mev的γ射线源Cs-137、探头为闪烁计数探头，分析器为BH1324多道分析器，数据记录处理机构中显示记录的是计算机及相应的UMS仿真软件；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离为500mm，探头与载物台中心的距离为500mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在120°；(3)分别配制浓度值为0％、5％、10％、15％、20％、24％的KCl标定溶液；(4)开分析器、计算机电源，通过分析器调节探头高压为600V，预热1小时；(5)取直径为80mm的两材质、形状、大小相同、耐酸碱、洁净的空塑料瓶，其中一个装待测溶液；(6)将空塑料瓶置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量600秒该空容器的康普顿散射光子数，重复测3次，记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该部的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有标定溶液的容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
6.根据权利要求1所描述的用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法，其特征在于用康普顿散射测量KCl溶液浓度的方法(1)选择能量0.662Mev的γ射线源Cs-137、探头为闪烁计数探头，分析器为BH1324多道分析器，数据记录处理机构中显示记录的是计算机及相应的UMS仿真软件；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离为500mm，探头与载物台中心的距离为500mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在90°；(3)分别配制浓度值为0％、5％、10％、15％、20％、24％的KCl标定溶液；(4)开分析器、计算机电源，通过分析器调节探头高压为600V，预热1小时；(5)取直径为80mm的两材质、形状、大小相同、耐酸碱、洁净的空塑料瓶，其中一个装待测溶液；(6)将空塑料瓶置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量600秒该空容器的康普顿散射光子数，重复测3次，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该步的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有标定溶液的容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
7.根据权利要求1所描述的用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法，其特征在于用康普顿散射测量NaCl溶液浓度的方法(1)选择能量0.662Mev的γ射线源Cs-137、探头为闪烁计数探头，分析器为BH1324多道分析器，数据记录处理机构中显示记录的是计算机及相应的UMS仿真软件；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离为500mm，探头与载物台中心的距离为500mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在120°；(3)分别配制浓度值为0％、5％、10％、15％、20％、26％的NaCl标定溶液；(4)开分析器、计算机电源，通过分析器调节探头高压为600V，预热1小时；(5)取直径为80mm的两材质、形状、大小相同、耐酸碱、洁净的空塑料瓶，其中一个装待测溶液；(6)将空塑料瓶置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量600秒该空容器的康普顿散射光子数，重复测3次，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该步的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有标定溶液的容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
8.根据权利要求1所描述的用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法，其特征在于用康普顿散射测量NaCl溶液浓度的方法(1)选择能量0.662Mev的γ射线源Cs-137、探头为闪烁计数探头，分析器为BH1324多道分析器，数据记录处理机构中显示记录的是计算机及相应的UMS仿真软件；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离为500mm，探头与载物台中心的距离为500mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在90°；(3)分别配制浓度值为0％、5％、10％、15％、20％、26％的NaCl标定溶液；(4)开分析器、计算机电源，通过分析器调节探头高压为600V，预热1小时；(5)取直径为80mm的两材质、形状、大小相同、耐酸碱、洁净的空塑料瓶，其中一个装待测溶液；(6)将空塑料瓶置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量600秒该空容器的康普顿散射光子数，重复测3次，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该部的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有标定溶液的容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
9.根据权利要求1所描述的用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法，其特征在于用康普顿散射测量HCl溶液浓度的方法(1)选择能量0.662Mev的γ射线源Cs-137、探头为闪烁计数探头，分析器为BH1324多道分析器，数据记录处理机构中显示记录的是计算机及相应的UMS仿真软件；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离为500mm，探头与载物台中心的距离为500mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在120°；(3)分别配制浓度值为2.5％、5％、15％、20％、36％的HCl标定溶液；(4)开分析器、计算机电源，通过分析器调节探头高压为600V，预热1小时；(5)取直径为80mm的两材质、形状、大小相同、耐酸碱、洁净的空塑料瓶，其中一个装待测溶液；(6)将空塑料瓶置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量600秒该空容器的康普顿散射光子数，重复测3次，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该部的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有标定溶液的容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
10.根据权利要求1所描述的用康普顿散射测量单一溶质溶液浓度的方法，其特征在于用康普顿散射测量LiCl溶液浓度的方法(1)选择能量0.662Mev的γ射线源Cs-137、探头为闪烁计数探头，分析器为BH1324多道分析器，数据记录处理机构中显示记录的是计算机及相应的UMS仿真软件；(2)将射线源、准直器、载物台的中心轴线依次置于工作台上的同一直线上，射线源与载物台中心的距离为500mm，探头与载物台中心的距离为500mm，使射线入射方向与载物台中心和探头中心之间的连线方向所成的夹角在120°；(3)分别配制浓度值为0％、5％、10％、15％、20％、25％的LiCl标定溶液；(4)开分析器、计算机电源，通过分析器调节探头高压为600V，预热1小时；(5)取直径为80mm的两材质、形状、大小相同、耐酸碱、洁净的空塑料瓶，其中一个装待测溶液；(6)将空塑料瓶置于载物台正中，使探头对准该容器，打开射线源，通过探头每次测量1200秒该空容器的康普顿散射光子数，重复测3次，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子数，求出测量的平均值；(7)把配制的标定溶液注入该空容器，在探头方位、测量时间、测量次数与上述第6步相同的条件下，测出标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(8)把标定溶液倒出，洗净、烘干、冷至室温，再注入另一浓度的标定溶液，置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测量该标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；按照该步的测量方法，分别测出、用计算机记录并保存其余的不同浓度的标定溶液和容器的康普顿散射光子总数，并分别求出对应浓度的康普顿散射光子总数的平均值；(9)用减法算出不同浓度对应的标定溶液的康普顿散射光子数的平均值，在直角坐标系中，做出个标定溶液浓度与之对应的康普顿散射光子数平均值的坐标，拟合成直线；(10)将装有待测溶液的容器置于载物台正中，在探头方位、测量次数、测量时间与上述相同的条件下，测出待测溶液和容器的康普顿散射光子总数，重复测量装有待测溶液的容器的康普顿散射光子总数，用计算机记录并保存各次测量的康普顿散射光子总数，求出测量的平均值；(11)用减法算出待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，将此平均值与上述第9步的直线上对应浓度值比较，得出待测溶液的浓度。
全文摘要
一种用康普顿散射测量溶液浓度的方法，涉及测量溶液浓度的方法。本发明方法广泛用于涉及溶液浓度测量的各行业，特别用于化工行业溶液浓度的测量。本发明的技术方案是选择测量用设备，布置测量设备，配制标定溶液，开电源、调探头电压，对容器进行处理，测空容器的康普顿散射光子数，测装有一标定溶液的容器康普顿散射光子总数，测另一浓度标定溶液的容器康普顿散射光子总数，计算标定溶液的平均康普顿散射光子数、作拟合直线，测装有待测溶液的容器的康普顿散射光子总数，计算待测溶液的康普顿散射光子数的平均值，与拟合直线比较，得出被测溶液的浓度。该方法测量位置灵活，能保持待测溶液的纯度，对待测溶液的环境要求低，测量精度高。
文档编号G06F19/00GK1719237SQ20051005713
公开日2006年1月11日 申请日期2005年6月22日 优先权日2005年6月22日
发明者周上祺, 罗光, 韩忠, 寇冠举, 任勤, 刘守平 申请人:重庆大学