способ для классификации частиц (варианты) и устройство для классификации частиц (варианты)

Формула изобретения

1. Способ классификации частиц, содержащий операции облучения каждой частицы пучком быстрых нейтронов, получения для каждой частицы изображения, характеризующего пропускание пучка частицей, и классифицирования частицы в зависимости от полученного изображения, отличающийся тем, что пучок быстрых нейтронов является, по существу, моноэнергетическим пучком на резонансном энергетическом уровне для алмаза и тем, что частицы классифицируют в соответствии с тем, указывает ли полученное изображение присутствие алмаза в частицах или нет.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пучок быстрых нейтронов создают источником пучка нейтронов, в котором твердую мишень бомбардируют пучком дейтронов, ускоренным ускорителем частиц.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что пучок быстрых нейтронов создают источником пучка нейтронов, в котором твердую мишень из бериллия, лития или углерода бомбардируют пучком дейтронов, ускоренным ускорителем частиц.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что пучок быстрых нейтронов создают источником типа герметичной трубки, в котором тритий бомбардируют пучком дейтронов.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что пучок быстрых нейтронов имеет энергетический уровень 7,8 МэВ.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что пучок дейтронов ускоряют до энергетического уровня в пределах 1 - 4 МэВ.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что пучок дейтронов ускоряют до энергетического уровня около 1,5 МэВ.

8. Способ по любому из пп.5 - 7, отличающийся тем, что частицы являются частицами кимберлита.

9. Способ классификации частиц, при котором облучают каждую частицу пучком быстрых нейтронов, получают для каждой частицы изображение, характеризующее пропускание пучка частицей, классифицируют частицу на основании полученного изображения, отличающийся тем, что каждую частицу облучают пучком быстрых нейтронов при первом, резонансном, энергетическом уровне для алмаза, а также при втором энергетическом уровне, не являющемся резонансным энергетическим уровнем для алмаза, получают для каждой частицы соответствующие первое и второе изображение, характеризующие пропускание пучка частицей при первом и втором энергетических уровнях, получают третье, результирующее, изображение из первого и второго изображений и классифицируют частицу в зависимости от того, показывает ли третье изображение наличие алмаза в частице или нет.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что пучок быстрых нейтронов создают при первом и втором энергетических уровнях с помощью источника пучка нейтронов, в котором твердую мишень бомбардируют пучком дейтронов, ускоренным ускорителем частиц.

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что пучок быстрых нейтронов создают при первом и втором энергетических уровнях с помощью источника пучка нейтронов, в котором твердую мишень из бериллия, лития или углерода бомбардируют пучком дейтронов, ускоренным ускорителем частиц.

12. Способ по п.9, отличающийся тем, что пучок быстрых нейтронов создают на первом и втором энергетических уровнях источником типа герметичной трубки, в котором тритий бомбардируют пучком дейтронов.

13. Способ по п.9, отличающийся тем, что первый энергетический уровень составляет 7,8 МэВ.

14. Способ по п. 9, отличающийся тем, что частицами являются частицы кимберлита.

15. Способ по п. 9, отличающийся тем, что третье изображение получают вычитанием первого и второго изображений одного из другого.

16. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что пропускание пучка нейтронов частицей обнаруживают сцинтиллятором, выход из сцинтиллятора просматривают камерой прибора с зарядовой связью и сигналы из этой камеры анализируют электронным обрабатывающим устройством, которое классифицирует частицу.

17. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что частицы сортируют на фракции в соответствии с их классификацией.

18. Устройство для классификации частиц, содержащее средство для облучения каждой частицы пучком быстрых нейтронов, средство для получения для каждой частицы изображения, которое характеризует пропускание луча частицей, и средство для классификации частицы в зависимости от полученного изображения, отличающееся тем, что средством облучения является средство облучения частицы, по существу, моноэнергетическим пучком быстрых нейтронов на резонансном энергетическом уровне для алмаза и тем, что средство классификации является средство классификации частицы в зависимости от того, показывает ли полученное изображение наличие алмаза в частицах или нет.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что источником пучка быстрых нейтронов является источник, в котором твердую мишень бомбардируют пучком дейтронов, ускоренных ускорителем частиц.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что твердая мишень выполнена из бериллия, лития или углерода.

21. Устройство по п.18, отличающееся тем, что источником пучка быстрых нейтронов является источник типа герметичной трубки, в которой тритий бомбардируют пучком дейтронов.

22. Устройство по п.18, отличающееся тем, что источник пучка нейтронов создает пучок быстрых нейтронов на энергетическом уровне 7,8 МэВ.

23. Устройство по п.19, отличающееся тем, что ускоритель частиц выполнен с возможностью ускорять пучок дейтронов до энергетического уровня в пределах 1 - 4 МэВ.

24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что ускоритель частиц выполнен с возможностью ускорять пучок дейтронов до энергетического уровня около 1,5 МэВ.

25. Устройство по любому из пп.18 - 24, отличающееся тем, что оно содержит средство для сортировки частиц на фракции в соответствии с их классификацией.

26. Устройство для классификации частиц, содержащее средство для облучения каждой частицы пучком быстрых нейтронов, средство для получения для каждой частицы изображения, характеризующего пропускание пучка частицей, и средство для классификации частицы на основании полученного изображения, отличающееся тем, что средством для облучения является средство для облучения каждой частицы пучком быстрых нейтронов при первом, резонансном, энергетическом уровне для алмаза, а также при втором энергетическом уровне, который не является резонансным энергетическим уровнем для алмаза, средством для получения изображения является средство для получения для каждой частицы соответствующих первого и второго изображений, характеризующих пропускание пучка частицей при первом и втором энергетическом уровнях, и для получения третьего, результирующего, изображения из первого и второго изображений, и средством для классификации является средство для классификации частицы в зависимости от того, показывает ли третье изображение наличие алмаза в частице или нет.

27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что источником пучка быстрых нейтронов при первом и втором энергетических уровнях является источник пучка нейтронов, в котором твердую мишень бомбардируют пучком дейтронов, ускоренных ускорителем частиц.

28. Устройство по п.27, отличающееся тем, что твердая мишень выполнена из бериллия, лития или углерода.

29. Устройство по п.26, отличающееся тем, что источник пучка нейтронов является источником типа герметичной трубки, в которой тритий бомбардируют пучком дейтронов.

30. Устройство по п. 26, отличающееся тем, что первый энергетический уровень составляет 7,8 МэВ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу и устройству для классификации и сортировки частиц.

Изобретение имеет особое применение для обнаружения алмазов внутри вмещающих частиц кимберлита. На практике при операциях извлечения алмазов было бы весьма желательно обнаруживать частицы кимберлита с внутренними включениями алмазов, поскольку тогда можно было бы отсортировывать пустые частицы кимберлита и продолжать обрабатывать только те частицы, в отношении которых известно, что они содержат в себе алмазы. В случае отбраковки пустых частиц на ранней стадии значительно уменьшились бы нагрузки на последующее технологическое оборудование и его требуемая производительность.

Соответственно считается желательным иметь возможность получения изображения внутреннего строения частицы, как например, частицы кимберлита. В одной традиционной системе получения изображения используется пропускание рентгеновских лучей через частицу с целью получения рентгеновского снимка частицы. В этом случае включения в частице, как например, алмазы, поглощают рентгеновское излучение в большей степени, чем другие минералы в частице, поэтому алмазы проявляются в виде затенения на изображении, проецируемом пропущенными рентгеновскими лучами. Альтернативное предложение заключается в использовании сканирующей системы компьютеризованной томографии /CT- или CAT-системы/ для получения изображения частицы. В этом случае веерообразный плоскостной луч рентгеновского излучения пропускается через частицу и детекторное устройство улавливает пропущенное излучение. Источник рентгеновских лучей и частицу вращают относительно друг друга с целью получения сканированных изображений со всех направлений. Определяют пропускание на каждом элементе изображения и анализируют всю совокупность данных на компьютере для выяснения того, присутствует ли определенное включение в частице.

Одной из проблемы, связанных с использованием рентгеновского излучения в системе получения рентгеновских снимков или сканирующей CT-системе при анализе частиц кимберлита, является то, что коэффициент ослабления рентгеновских лучей для основной породы сходен с коэффициентом ослабления для алмаза, что приводит к низкой контрастности между алмазом и породой на получаемом изображении. Другой проблемой является то, что кимберлиты, как известно, имеют неоднородный состав и могут содержать другие минеральные включения, которые по размеру и характеристикам ослабления рентгеновских лучей сходны с алмазом. Еще одна проблема заключается в том, что рентгеновское излучение сильно ослабляется кимберлитами. Поэтому ограничен размер частиц, которые можно анализировать, если необходимо в разумных пределах сдерживать уровни энергии рентгеновских лучей и потребления энергии.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является способ классификации частиц и устройство для его осуществления, описанные в патенте WO 92/12415, 1992, G 01 N 23/09.

Из вышеприведенного источника информации известно использование пучка быстрых нейтронов для обнаружения и классификации потенциально контрабандного материала в выбранном для контроля объекте, обычно чемодане или другом предмете багажа. Контролируемый объект облучают импульсным пучком дейтронов, имеющим широкую энергетическую полосу быстрых нейтронов, обеспечивающую общий спектр нейтронных сечений, в частности, для азота, кислорода, водорода и углерода, из которых посредством процессора выявляется и классифицируется возможный контрабандный материал. При поглощении и/или рассеянии нейтронов элементами в контролируемом объекте на спектре возникают пики, свидетельствующие о наличии определенных элементов, на основании которых можно обнаружить и классифицировать потенциально контрабандный материал. Широкая энергетическая полоса используется, чтобы гарантировать, что пучок нейтронов охватывает резонансные уровни разных подлежащих обнаружению элементов, по которым можно идентифицировать отдельные вещества.

Однако в источнике WO 92/12415 не содержится решение, как можно обнаружить алмаз во вмещающей его частице или как исключить фоновый шум вокруг анализируемого полученного изображения.

В основу изобретения положена задача создать способ классификации частиц, позволяющий обнаружить алмаз во вмещающей его частице, а также разработать высокоэкономичное устройство для реализации способа.

Поставленная задача решается тем, что в способе классификации частиц, содержащем операции облучения каждой частицы пучком быстрых нейтронов, получения для каждой частицы изображения, характеризующего пропускание пучка частицей, и классифицирования частицы в зависимости от полученного изображения, согласно изобретению, пучок быстрых нейтронов является по существу моноэнергетическим пучком на резонансном энергетическом уровне для алмаза и тем, что частицы классифицируют в соответствии с тем, указывает ли полученное изображение присутствие алмаза в частицах или нет.

Поставленная задача решается альтернативно тем, что в способе классификации частиц, при котором облучают каждую частицу пучком быстрых нейтронов, получают для каждой частицы изображение, характеризующее пропускание пучка частицей, и классифицируют частицу на основании полученного изображения, согласно изобретению, каждую частицу облучают пучком быстрых нейтронов при первом, резонансном, энергетическом уровне для алмаза, а также при втором энергетическом уровне, не являющемся резонансным энергетическим уровнем для алмаза, получают для каждой частицы соответствующие первое и второе изображения, характеризующие пропускание пучка частицей при первом и втором энергетических уровнях, получают третье, результирующее, изображение из первого и второго изображений, и классифицируют частицу в зависимости от того, показывает ли третье изображение наличие алмаза в частице или нет.

Благодаря такой реализации способа решается задача определения наличия алмаза в частицах за счет облучения этих частиц тщательно подобранным практически моноэнергетическим пучком быстрых нейтронов при резонансном энергетическом уровне алмаза. Кроме того, можно получить четкое изображение внутреннего состава частиц посредством их облучения при двух разных энергетических уровнях, один из которых является резонансным уровнем для алмаза, а другой - нерезонансным уровнем, что позволяет сформировать третье изображение, из которого удален фоновый шум. На основании этого третьего изображения можно определить наличие алмаза в частице и произвести классификацию частиц в зависимости от того, показано ли в них наличие алмаза или нет.

В этом описании термин "быстрые нейтроны" относится к нейтронам, имеющим кинетическую энергию, измеряемую мегаэлектронвольтами. быстрые электроны предпочтительно имеют вполне определенный энергетический уровень. В этом описании такие нейтроны именуются как моноэнергетические. Однако, признано, что на практике еще не добились пучка абсолютно моноэнергетических нейтронов. Пучок нейтронов может быть создан, например, с помощью источника, в котором твердая мишень из легкого элемента, как например, бериллия, лития или углерода, бомбардируется дейтронами, ускоренными в ускорителе частиц. В качестве альтернативы источник мог быть выполнен в виде герметичной трубки, в которой тритий бомбардируется дейтронами.

Частицами могут быть частицы кимберлита, а особым веществом может быть алмаз, при этом облучение пучком нейтронов происходит при энергетическом уровне, соответствующем резонансному рассеянию для углерода-12.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждую частицу облучают пучками нейтронов при первом энергетическом уровне, соответствующем резонансному рассеянию для вещества, и также при втором, нерезонансном энергетическом уровне, для двух энергетических уровней получают соответственно первое и второе изображения, характеризующие пропускание пучка, и из первого и второго изображения получают третье изображение, обычно путем вычитания, причем третье изображение также характеризует пропускание пучка и является основой для классификации.

В случае, когда частицы кимберлита классифицируются в зависимости от того, содержат ли они алмазы или нет, первый энергетический уровень соответствует резонансному рассеянию для углерода-12 и второй энергетический уровень является нерезонансным энергетическим уровнем для углерода-12.

Частицы могут быть облучены при CAT-методе сканирования. Как резюмировано выше, это может быть сделано либо при единственном энергетическом уровне нейтронов, являющимся резонансным уровнем, либо при различных энергетических уровнях, один из которых является резонансным уровнем.

Способ может включать в себя стадию сортировки частиц фракции в соответствии с их классификациями.

Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для классификации частиц, содержащем средство для облучения каждой частицы пучком быстрых нейтронов, средство для получения для каждой частицы изображения, которое характеризует пропускание луча частицей, и средство для классификации частицы в зависимости от полученного изображения, согласно изобретению, средством для облучения является средство облучения частицы по существу моноэнергетическим пучком быстрых нейтронов на резонансном энергетическом уровне для алмаза и тем, что средством классификации является средство классификации частицы в зависимости от того, показывает ли полученное изображение наличие алмаза в частицах, или нет.

Поставленная задача решается также альтернативным устройством для классификации частиц, содержащем средство для облучения каждой частицы пучком быстрых нейтронов, средство для получения для каждой частицы изображения, характеризующего пропускание пучка частицей, и средство для классификации частицы на основании полученного изображения, в котором, согласно изобретению, средством для облучения является средство для облучения частиц пучком быстрых нейтронов при первом, резонансном, энергетическом уровне для алмаза, а также при втором энергетическом уровне, который не является резонансным энергетическим уровнем для алмаза, средством для получения изображения является средство для получения для каждой частицы соответствующих первого и второго изображений, характеризующих пропускание пучка частицей при первом и втором энергетическом уровнях, и для получения третьего, результирующего, изображения из первого и второго изображений, и средством для классификации является средство для классификации частицы в зависимости от того, показывает ли третье изображение наличие алмаза в частице или нет.

Устройство для классификации частиц, согласно изобретению, позволяет определить наличие или отсутствие алмаза в частицах, поскольку содержит средство облучения частиц пучком быстрых нейтронов при энергетическом уровне, соответствующем резонансному рассеянию для особого вещества, средство для получения изображения каждой частицы, которое характеризует ослабление пучка частицей, и средство для классификации частиц в зависимости от того, показывает ли или не показывает полученное изображение наличие алмаза в частице.

Кроме того устройство может быть приспособлено для облучения частиц при отчетливых энергетических уровнях, один из которых является резонансным энергетическим уровнем, а другой - нерезонансным энергетическим уровнем.

Ниже изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - изображает график, показывающий ослабление алмазом и кимберлитом пучка нейтронов, и

фиг. 2 - схему устройства, согласно настоящему изобретению.

В следующем описании особое упоминание сделано в отношении обнаружения углеродсодержащего материала в образцах пород и, в частности, обнаружения алмазов в кимберлите.

Алмаз, включенный в кимберлитовую материнскую породу, будет проявляться в виде сильнопоглощающего "горячего пятна" при облучении быстрым нейтронами, имеющими энергетический уровень в сечении рассеяния углерода-12, который находится на резонансном уровне для углерода-12.

На графике фиг.1 линия, обозначенная как "Diamond" /"алмаз"/, показывает ослабление нейтронного пучка алмазом при различных величинах энергии нейтронов, а линия, обозначенная как "Kimberlite" /"кимберлит"/, - ослабление нейтронного пучка кимберлитом в одинаковом интервале величин энергии нейтронов. Линия, обозначенная как "Diamond/Kimberlite" /"алмаз/кимберлит"/, показывает отношение ослабления алмазом к ослаблению кимберлитом. Величины энергии резонансного рассеяния, т.е. острые пики поглощения, для алмаза имеют место при энергетических уровнях нейтронов, например, 2,1 МэВ, 2,9 МэВ и 7 МэВ. Наиболее подходящий энергетический уровень для избирательного поглощения нейтронов алмазом зависит от отношения "алмаз/кимберлит". Обычно предпочитается энергетический уровень в 7,8 МэВ.

На фиг.2 показано устройство 10 для сортировки частиц кимберлитовой руды в зависимости от того, содержат ли они алмазы или нет. Устройство 10 содержит бесконечную ленту 12, обегающую головной валик 14. Лента 12 транспортирует частицы кимберлитовой руды 16 через зону 18 облучения. Источником 22 создается параллельный пучок 20 быстрых нейтронов, который проходит через зону 18. Как объяснялось ранее, пучок 20 является моноэнергетическим.

В источнике 22 тонкая твердая мишень из легкого элемента, как например, бериллия, лития или углерода, бомбардируется пучком дейтронов, ускоренных до энергии в интервале 1 МэВ - 4 МэВ для получения пучка рассеянных нейтронов при желаемом энергетическом уровне.

В предпочтительном варианте изобретения дейтроны ускоряются в радиочастотном квадрупольном ускорителе до энергетического уровня в интервале 1 МэВ - 4 МэВ, предпочтительно около 1,5 МэВ. В зависимости от материала, из которого сделана мишень, а также в зависимости от угла между падающим пучком дейтронов и пучком рассеянных нейтронов создаваемый пучок нейтронов может иметь один из нескольких различных энергетических уровней. Путем выбора угла между падающим пучком дейтронов и пучком рассеянных нейтронов можно достигнуть оптимальной контрастности между алмазным включением и вмещающей кимберлитовой породой. В наиболее желательной ситуации выбор материала мишени и угла между пучками падающих нейтронов и рассеянных нейтронов является таковым, что существует резонансный пик при выбранном энергетическом уровне пучка нейтронов в 7,8 МэВ.

На практике распределение энергии или область энергии при каждом энергетическом уровне, создаваемом бомбардировкой тонкой мишени пучком дейтронов, пропорционально толщине материала мишени. Таким образом, чем тоньше материал мишени, тем лучше определена энергия пучка нейтронов, т.е. тем уже область энергии пучка нейтронов. С точки зрения максимизации нейтронного потока или интенсивности предлагается использовать как можно наиболее толстую мишень, которая, однако, дает достаточно отчетливый энергетический уровень пучка нейтронов.

В качестве альтернативы использованию тонкой твердой мишени, которая выше упоминалась как пример, можно было бы также использовать источник пучка быстрых нейтронов в виде герметичной трубки с тритием, который посредством пучка дейтронов создает необходимый пучок нейтронов. В качестве еще одной, но менее предпочтительной альтернативы источником мог быть такой источник, в котором дейтериевая газовая мишень бомбардируется дейтронами для образования пучка нейтронов при необходимом резонансном энергетическом уровне.

Быстрые нейтроны пропускают через каждую частицу руды 16 при ее прохождении через зону облучения 18 и обнаруживают детектором в виде чувствительного к положению сцинтилляторного экрана 24. Светоизлучение 26 от сцинтилляторного экрана 24 отражается зеркалом 28 и фокусируется линзой 30. Сфокусированный свет просматривается камерой 32 прибора с зарядовой связью, которая выдает характерный электрический сигнал к электронному обрабатывающему устройству 34. Устройство 34 обрабатывает данные, которое оно получает из камеры 32, в двухмерное изображение, характеризующее изменение в плотности и структуре или иначе - ослабление пучка нейтронов в частице 16.

В другом варианте осуществления изобретения пучок быстрых нейтронов обнаруживается оптико-волоконным сцинтиллятором, соединенным с камерой 32 через стандартную оптико-волоконную трубку /не показана/.

При выбранном энергетическом уровне нейтронов в 7,8 МэВ существует хорошая контрастность между алмазом 36 и вмещающей частицей кимберлита 16. При цифровом преобразовании изображения, осуществляемой с помощью преобразователя 34, получают изображение, показывающее низкую интенсивность точек элемента изображения во всех местах, кроме места расположения алмаза 36, где появляется яркое пятно.

Алгоритм, выполняемый устройством 34, позволяет узнавать с любом месте, где превышена определенная яркость, и соответственно о наличии алмаза, а также посылать управляющий сигнал в эжекторное устройство, расположенное за транспортирной лентой 12.

После прохождения через зону 18 частицы 16 сбрасываются с ленты 12 в свободный полет. После соответствующей выдержки времени эжекторное устройство 38 испускает кратковременную струю жидкости на траекторию движения частиц. Эта струя отклоняет алмазосодержащие частицы кимберлита 16 от обычной траектории свободного полета в бункер 40 для породы, обогащенной алмазами. Неотобранные частицы продолжают без отклонения падать в бункер 42 для хвостов.

В вышеописанных вариантах осуществления изобретения облучение частиц пучком нейтронов происходит только при единственнном резонансном энергетическом уровне. В более сложной системе частицы облучают при двух отчетливых энергетических уровнях, один из которых является резонансным энергетическим уровнем, а другой - нерезонансным энергетическим уровнем. Например, первый энергетический уровень нейтронов может быть равным 7,8 МэВ, как и прежде, а второй энергетический уровень - 7,0 МэВ.

Цифровое изображение, характеризующее пропускание пучка нейтронов частицей 16, получают с помощью устройства 34 для каждого энергетического уровня пучка нейтронов. После этого цифровые величины двух изображений, хранимые в виде матриц устройством 34, арифметически вычитаются одна из другой для образования третьего цифрового изображения. В третьем изображении, которые также характеризует пропускание пучка нейтронов частицей, аннулируется влияние неалмазных компонентов в частице кимберлита, а любое алмазное включение дает увеличение до усиленного контрастности и обнаруживается устройством 34 как место с яркостью, превышающей пороговую величину. Как и раньше, устройство 34 начинает операцию сортировки с помощью эжектора 38.

Изобретение предусматривает очень простое устройство для модулирования энергетического уровня пучка нейтронов между резонансной и нерезонансной величинами. На фиг. 2 схематически показан диск 50 с равномерно расположенными отверстиями 52 на его периферии. Чередующиеся отверстия 52 перекрыты фильтрами в виде тонких пластиковых пленок, в то время как другие отверстия 52 оставлены открытыми. До поступления в дейтериевую газовую ячейку пучок дейтронов, создаваемый ускорителем частиц /не показан/, встречается с диском 50, который вращается с заданной скоростью.

Когда пучок дейтронов проходят через отверстие 52, имеющее фильтр, он несколько замедляется и его энергетический уровень соответственно уменьшается. Когда пучок дейтронов позже проходит через следующее отверстие 52, не имеющее никакого фильтра, то не происходит никакого замедления пучка. Устройство сделано так, что пучок нейтронов, создаваемый дейтериевой газовой мишенью, быстро модулируется между резонансными и нерезонансными величинам.

Это простой способ получения отчетливых энергетических уровней считается более удобным, чем устройство, в котором ускоряющее напряжение в ускорителе частиц периодически изменяется для получения отчетливых энергетических уровней.

В качестве альтернативы вышеописанному устройству с вращающимся диском можно было бы изменять угол эмиссии газовой мишени, сохраняя при этом постоянный энергетический уровень дейтронов.

В показанном варианте осуществления изобретения частицы 16 транспортируются и сбрасываются с транспортерной ленты. В других вариантах осуществления изобретения частицы могли бы вертикально падать через зону облучения. В еще других вариантах осуществления изобретения для транспортировки и сбрасывания частиц могли бы быть использованы иные средства, чем транспортерная лента.

В другом варианте осуществления изобретения источник нейтронов мог быть расположен вертикально для создания вертикального пучка нейтронов. В этом случае измельченный материал подается радиально к пучку нейтронов под углом, соответствующим желаемому углу падения, а подходящее оборудование для обнаружения и отбрасывания располагается в соответствующих радиальных положениях по отношению к пучку нейтронов.

Принципы изобретения в равной степени применимы к CAT-системе сканирования, в которой частицы облучаются "послойно" плоскостным пучком нейтронов. Частица и источник вращаются относительно друг друга, что приводит к образованию "отцифрованного" трехмерного изображения. Устройство этого типа, по-видимому, будет давать более точные результаты, чем вышеописанное устройство, но за счет намного более медленного процесса анализирования частиц.

Кроме того, хотя изобретение описано в связи с обнаружением углеродсодержащего вещества, то есть алмаза в конкретных вариантах осуществлениях изобретения, упомянутых выше, следует учесть, что могли быть также обнаруживаться другие вещества при, конечно, соответствующем выборе наиболее подходящего резонансного энергетического уровня. Устройство по этому изобретению могло быть применено, например, при анализе образцов кернов, причем в этом случае образец может быть анализирован его пропусканием в осевом направлении через пучок нейтронов.