Аппаратура для измерения влажности пищевых материалов методом рассеяния нейтронов

Все детекторы медленных нейтронов содержат вещество с большим сечением захвата медленных нейтронов. Такие детекторы при взаимодействии с последними испускают заряженные частицы, которые затем регистрируют. Для регистрации медленных нейтронов используют приемники, основанные на реакции взаимодействия нейтронов с ядрами бора или лития. В результате реакций получаются а-частицы, которые регистрируются ионизационными камерами, сцинтилляционными или газоразрядными счетчиками (с BF3 и др.).

Недостатком счетчика с BF3 является достаточно большой объем и отсюда большие габариты нейтронных детекторов влажности.

Количество тепловых нейтронов, регистрируемых детектором, является, в основном, функцией числа ядер водорода, содержащихся в единице объема данной среды. Детектор регистрирует не только свободную воду, но и кристаллизационную и связанный каким-либо иным способом водород. Плотность облака медленных нейтронов во влажной среде определяется интенсивностью источника, геометрией системы и влажностью среды. При постоянной интенсивности и геометрии системы плотность потока медленных нейтронов определяется влажностью среды. Плотность определяется с помощью детектора, помещенного вблизи источника.

При облучении детектора медленными нейтронами на его выходе появляются импульсы напряжения, так называемая скорость счета R, которая является функцией влажности материала. Для измерения скорости счета используются специальные пересчетные устройства типа ПП-30 и др. При этом необходимо учитывать статистический характер процесса распада ядер и рассеяния частиц и возможность флюктуации скорости счета. Статистическая ошибка в скорости счета определяется корнем квадратным из скорости счета. Надежные результаты можно получить только при учете статистической ошибки (особенно при низких скоростях счета) и при соответствующей оценке чувствительности путем построения градуировочной кривой R (W). (W – объемная влажность или число граммов воды, содержащихся в 100 см3 материала). При учете статистической ошибки скорости счета основным источником ошибок является метод градус жировки прибора, который может давать погрешность -0,3-0,5%.