專利名稱：用于同定型x熒光光譜儀的固定元素道分光器的制作方法
技術領域：
本發明涉及測量設備領域，特別是涉及對x熒光光譜分析儀固定元素道分光器的改進。 . 背景技術多元素同時測量型X熒光光譜儀(以下簡稱同定型WDXRFS)的真空測量室周邊安裝 了若干個固定元素道分光器。每個采用曲面晶體(以下簡稱彎晶)的元素道分光器，由 入射狹縫管組件、與入射狹縫管組件尾部連接的分光盒組件、與分光盒組件連接的出 射狹縫管組件組成。被X光管的X射線照射后樣品中的不同元素發出各自的特征X射線，其波長互不相同。這些x射線通過入射線狹縫管端部的狹縫和管內通道以e角投射到分光盒組件內的分光晶體表面上，其中只有波長入符合Bragg公式n入=2dSm e (n為衍射次數，一般為1， d為晶面間距)的元素特征x射線才能以同一e角被分光晶 體反射和聚焦，并通過出射狹縫管組件端部的狹縫進入探測器被檢測。根據所檢測到 的該種元素特征X射線的強度即可計算樣品中該元素的含量。其它元素的特征X射線 因其波長不符合Bragg公式而被分光晶體和出射狹縫管管壁吸收。公知的固定元素道彎晶分光器中只能安裝一塊彎晶，并且只有一條單通道光路， 只能測定某一種固定的元素。因此，同定型WDXRFS可以同時測定的元素種類與所安 裝的分光器數量相同。由于安裝空間的限制，在直徑一定的真空測量室周邊可以安裝 的分光器數量有限，因此儀器可以同時測定的元素種類受到限制。到目前為止，現有 的功率《200W的小型多道WDXRFS儀器中最多可安裝12個公知的單彎晶元素分光器， 即最多可同時測定12種元素。為了增加可測定元素的種類，不得不加大真空測量室 的直徑，導致樣品至晶體的光程長度增加，由于檢測到的X射線強度與光程長度成反 比，因此為了保證元素的分析精度，必須加大儀器的功率。即便如此，在功率》2000W 的大型多道WDXRFS儀器中，最多也只能安裝約30個公知的單彎晶分光器，而且此時 儀器中已顯得十分擁擠，安裝、調試和維修均已相當困難。 發明內容本發明的目的是提供一種用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器，其可以 同時測定兩種元素，從而使同定型WDXRFS儀器的體積減小、測量的元素數量增多。 為實現上述目的，本發明采取技術方案 一種用于同定型X熒光光譜儀的固定元 素道分光器，它包括有入射管組件、與入射管組件尾部連接的分光盒組件、與分光盒 組件連接的出射狹縫管組件和出射準直器管組件；所述入射管組件包括有入射通道的管體、安裝在該入射通道頭部的狹縫寬度調節 機構以及安裝在該入射通道尾部的光欄板；所述出射狹縫管組件包括有出射通道的管 體以及安裝在該出射通道頭部的狹縫板，該出射狹縫管組件的尾部與所述分光盒組件 的盒體連接；所述分光盒組件包括有盒體以及安裝在該盒體內部的彎晶組件，該彎晶 組件包括有彎晶、晶體托架和入射角調節機構；所述入射通道的光軸通過彎晶的中心， 其入射角等于被測元素的衍射角，所述出射通道的光軸通過彎晶的中心，其出射角等 于入射角；所述入射管組件的管體內有兩條入射通道，其中一條是入射狹縫通道，另一條是 入射準直器通道，該通道內安裝有一次準直器；所述入射管組件的管體的尾部與盒體 連接；所述分光盒組件還連接一支出射準直器管組件，它包括有管體和安裝在管體內的 二次準直器，該出射準直器管管體的尾部與分光盒組件的盒體連接；所述分光盒組件的盒體內還安裝有一套平晶組件，它包括有平晶、晶體托架以及 入射角調節機構；所述的彎晶組件與入射管組件中的入射狹縫通道和出射狹縫管組件 構成一條彎晶衍射光路，所述的平晶組件與入射管組件中的入射準直器通道和出射準 直器管組件構成一條平晶衍射光路。上述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器中，所述入射管組件管體內 入射準直器通道的入射光軸與管體中心軸線之間的夾角為2 4度，該路入射光軸的入射角為e,， e,為第一種被測元素的衍射角，出射準直器管組件的出射角等于Oi; 所述入射狹縫通道的入射光軸與管體中心軸線之間的夾角為4 6度，該路入射光軸 的入射角為62， 82為第二種被測元素的衍射角，出射狹縫管組件的出射角等于O」。上述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器中，所述一次準直器和二次 準直器均為平行板準直器。上述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器中，所述出射狹縫管管休的 端部以及出射準直器管管體的端部分別設置有一X射線探測器。具體來說，所述的X 射線探測器為以下的一種流氣式正比計數器、封閉式正比計數器或者閃爍計數器。上述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器中，所述入射管組件的管體 的心軸線通過盒體的中心。
上述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器中，所述的彎晶為 Johannscm型、Johami型或對數螺旋曲面型；該彎晶的中心至入射、出射狹縫之間的 距離為130 210mm。
本發明由于采取以上設計，其具有以下優點
本發明與公知的固定元素道分光器相比較，在分光器外形尺寸相同的情況下，本 發明使每個分光器可以同時測定的元素種類由原來的一種元素變成為兩種元素，這使 得在同定型WDXRFS儀器中不加大真空測量室直徑和增加分光器數量的情況下，采 用本發明后儀器可同時測定的元素種類成倍增加，從而大大擴大儀器的應用范圍。
另一方面，在所需測定的元素種類一定的情況下，采用本發明后可以成倍減少分 光器的數量和減小真空測量室的直徑，從而使儀器結構大為簡化，大幅度降低制造成 本；還可使熒光X射線利用效率顯著提高，并減小X光管功率。
第三、平晶的價格低，有利于降低成本。
圖l為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，為本發明所提供的一種用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光 器，它包括有入射管組件1、與入射管組件尾部連接的分光盒組件2、與分光盒組件 連接的出射狹縫管組件3和出射準直器管組件5;
入射管組件1包括有入射通道11的管體12、安裝在該入射通道頭部的狹縫寬度 調節機構13以及安裝在該入射通道尾部的光欄板14;出射狹縫管組件3包括有出射 通道31的管體32以及安裝在該出射通道頭部的狹縫板33，該出射狹縫管組件3的尾 部與分光盒組件的盒體21連接；分光盒組件2包括有盒體21以及安裝在該盒體內部 的彎晶組件4，該彎晶組件4包括有彎晶41、晶體托架42和入射角調節機構43;
入射管組件1的管體12內有兩條入射通道11，其中一條是入射狹縫通道111， 另一條是入射準直器通道112，該入射通道112內安裝有一次準直器15;入射管組件 1的管體12的尾部與盒體21連接，其中心軸線通過盒體21的中心；
分光盒組件2還連接一支出射準直器管組件5，它包括有管體51和安裝在管體 51內的二次準直器52，該出射準直器管管體51的尾部與分光盒組件的盒體21連接;
此外，分光盒組件的盒體21內還安裝有一套平晶組件6，它包括有平晶61、晶 體托架62以及入射角調節機構63;彎晶組件5與入射管組件1中的入射狹縫通道111 和出射狹縫管組件3構成一條彎晶衍射光路，平晶組件6與入射管組件1中的入射準 直器通道112和出射準直器管組件5構成一條平晶衍射光路。
本發明中，為了減小分光盒組件2的尺寸，入射管組件管體l內入射準直器通道 112的入射光軸與管體中心軸線之間的夾角h—般可以為2 4度，該路入射光軸的
入射角為e ,， e 1為第一種被測元素的衍射角，出射準直器管組件5的出射角等于e 1;
入射狹縫通道lll的入射光軸與管體中心軸線之間的夾角卜一般可以為4 6度，該 路入射光軸的入射角為e2， 92為第二種被測元素的衍射角，出射狹縫管組件3的出
射角等于62。
上述實施例中，所提及的一次準直器15和二次準直器52均為平行板準直器。具 體來說，該平行板準直器可以采用專利號為ZL200520000267. 7的中國專利"直插式 平行板準直器"。
另外，上述的出射狹縫管管體32的端部以及出射準直器管管體51的端部分別設 置有一X射線探測器34、 53，該X射線探測器34、 53可以是流氣式正比計數器、封 閉式正比計數器或者閃爍計數器。
除此之外，上述的彎晶41為Johannson型、Johann型或對數螺旋曲面型；該彎 晶41的中心至入射、出射狹縫之間的距離為130 210mm。
下面，舉一具體實施例進行說明
一個用于測定Si和S兩種元素的平彎雙晶分光器，在該分光器中，所述的入射 管組件管體12內入射通道112的入射光軸與管體12中心軸線之間的夾角l為2.95 度，該路入射光軸的入射角為e ,二72.29度。所述的入射狹縫通道111的入射光軸與 管體12中心軸線之間的夾角l為4. 9度，該路入射光軸的入射角為e f55. 35度。彎 晶41的中心至入射、出射狹縫之間的距離為170mm。分光盒組件的盒體21的內徑為 4> 104mrn，外徑《§為4> 124mm。
權利要求
1、一種用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器，其特征在于它包括有入射管組件、與入射管組件尾部連接的分光盒組件、與分光盒組件連接的出射狹縫管組件和出射準直器管組件；所述入射管組件包括有入射通道的管體、安裝在該入射通道頭部的狹縫寬度調節機構以及安裝在該入射通道尾部的光欄板；所述出射狹縫管組件包括有出射通道的管體以及安裝在該出射通道頭部的狹縫板，該出射狹縫管組件的尾部與所述分光盒組件的盒體連接；所述分光盒組件包括有盒體以及安裝在該盒體內部的彎晶組件，該彎晶組件包括有彎晶、晶體托架和入射角調節機構；所述入射管組件的管體內有兩條入射通道，其中一條是入射狹縫通道，另一條是入射準直器通道，該入射準直器通道內安裝有一次準直器；所述入射管組件的管體的尾部與盒體連接；所述分光盒組件還連接有一支出射準直器管組件，它包括有管體和安裝在管體內的二次準直器，該出射準直器管管體的尾部與分光盒組件的盒體連接；所述分光盒組件的盒體內還安裝有一套平晶組件，它包括有平晶、晶體托架以及入射角調節機構；所述的彎晶組件與入射管組件中的入射狹縫通道和出射狹縫管組件構成一條彎晶衍射光路，所述的平晶組件與入射管組件中的入射準直器通道和出射準直器管組件構成一條平晶衍射光路。
2、 根據權利要求1所述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器，其特 征在于所述入射管組件管體內入射準直器通道的入射光軸與管體中心軸線之間的夾 角為2 4度，該路入射光軸的入射角為e ,， e ,為第一種被測元素的衍射角，出射準直器管組件的出射角等于e 1;所述入射狹縫通道的入射光軸與管體中心軸線之間的夾 角為4 6度，該路入射光軸的入射角為e2， 62為第二種被測元素的衍射角，出射狹縫管組件的出射角等于82。
3、 根據權利要求1所述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器，其特 征在于所述一次準直器和二次準直器均為平行板準直器。
4、 根據權利要求2所述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器，其特 征在于所述一次準直器和二次準直器均為平行板準直器。
5、 根據權利要求1或2或3或4所述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道 分光器，其特征在于所述出射狹縫管管體的端部以及出射準直器管管體的端部分別 設置有一X射線探測器。
6、 根據權利要求5所述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器，其特征在于所述的X射線探測器為以下的一種流氣式正比計數器、封閉式正比計數器 或者閃爍計數器。
7、 根據權利要求1或2或3或4或6所述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器，其特征在于所述入射管組件的管體的心軸線通過盒體的中心。
8、 根據權利要求5所述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器，其特 征在于所述入射管組件的管體的心軸線通過盒體的中心。
9、 根據權利要求1或2或3或4或6或8所述的用于同定型X熒光光譜儀的固 定元素道分光器，其特征在于所述的彎晶為Johannson型、Johann型或對數螺旋曲 面型；該彎晶的中心至入射、出射狹縫之間的距離為130 210mm。
10、 根據權利要求7所述的用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器，其特 征在于所述的彎晶為Joharmson型、Johann型或對數螺旋曲面型；該彎晶的中心至 入射、出射狹縫之間的距離為130 210mm。
全文摘要
本發明公開了一種用于同定型X熒光光譜儀的固定元素道分光器，它包括有入射管組件、與入射管組件尾部連接的分光盒組件、與分光盒組件連接的出射管組件。本發明與公知的固定元素道分光器相比，在其內部有一條彎晶衍射光路和一條平晶衍射光路，因此在分光器外形尺寸相同的情況下，本發明使每個分光器可以同時測定的元素種類由原來的一種元素變成為兩種元素，這使得在不加大真空測量室直徑和增加分光器數量的情況下，采用本發明后儀器可同時測定的元素種類成倍增加，從而擴大儀器的應用范圍。另一方面，在所需測定的元素種類一定的情況下，采用本發明可以成倍減少分光器的數量和減小真空測量室的直徑，從而使儀器結構大為簡化，大幅度降低制造成本。
文檔編號G02B27/10GK101149484SQ200610113279
公開日2008年3月26日 申請日期2006年9月21日 優先權日2006年9月21日
發明者劉小東, 楊李鋒, 白友兆, 真 范 申請人:北京邦鑫偉業技術開發有限公司