Рентгеновская трубка для спектрального анализа Советский патент 1984 года по МПК H01J35/08 G01N23/22 

М

&0

со

0tis.1

Изобретение относится к рентгеновским трубкам, в частности, для спектрального анализа в широком диапазоне атомных номеров (2) анализируемых элементов,

Известны трубки для возбуждения характеристического излучения злементов со средним и большим атомным номером ( 2 20 ij .

Однако эти трубки не позволяют эффективно возбуждать характеристическое излучение легких элементов нз-за сильного ослабления длинноволновой компоненты спектра трубки ее выходным окном.

Известны также трубки для возбуждения характеристического излучения легких элементов, в которых выпуск излучения осуществляется через тонкие (125-150 мкм) бериллиевыё

Недостаток таких трубок состоит в том, что невозможно изготовить вакуумноплотные бериллиевые окна меньшей толщины, а следовательно, эффективно возбуждать флуоресценцию элементов с малыми атомными номерами(2 55).

Наиболее близкой к изобретению является рентгеновская трубка для спектрального анализа, содержащая вакуумную оболочку, катод, фокусирующее устройство и анод - выпускное окно з.

Такие трубки в принципе могут быть использованы для возбуждения характеристического излучения легки элементов, однако контраст линий по всему спектру из-за интенсивного фона тормозного излучения оказывается чрезвычайно низким, что резко снижает чувствительность при.определении элементов с 2 20.

Цель изобретения - расширение диапазона возбуждаемых элементов при сохранении контрастности рпектра.

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновской трубке для спектрального анализа, содержащей вакуумную оболочку, катод, фокусирующее устройство и анод - вьтускное окно, анод трубки выполнен из титановой фольги толщиной cJ , которая выбирается из условия

с) 0,6-0,9« «(ЕО), оде В(Ео - массовый пробег электронов с энергией Е в материале анода, а величина Eg выбираетс в интервале 40-100 кэВ

77332

На фиг.1 изображена схема предлагаемой трубки; на фиг.2 - энергетический спектр элеткронов, вьшущенных из трубки через окно из титана; 5 на фиг.З - схема предлагаемой трубки с устройством для сепарации вылетающих электронов.

Рентгеновская трубка содержит ка10 тод (источник электронов), вакуумную оболочку 2, фокусирующее устройство 3, анод - выпускное окно 4, магнит 5, рентгеновский пучок 6 и пучок электронов 7.

15 t

При попадании электронов с катода на анод фиг.1 происходит возбуждение характеристического излучения анода, одновременно часть элек2Q тронов пучка проходит через анод. Спектр моноэнергетических электро- нов, падающих на анод, при прохождении анода трансформируется фиг.2.j Расширение диапазона анализиру5 емых элементов достигается следующим образом.

Характеристическое излучение эле.ментов образца с2 20 эффективно возбуждается рентгеновским излучением трубки, а характеристическое излучение элементов с Z (15-20) прошедшим электронным пучком. С уче том того, что эффективность возбуждения характеристического излучения электронами в среднем на два порядка

5 выше, чем рентгеновским излучением, доля выпущенных из трубки злектронов может составлять несколько процентов.

Однако, если в прошедшем пучке содержится большая доля высокоэнергетических электронов (Е 20 кэВ), . то из-за сильного фонового тормозного излучения, возбуждаемого этими электронами в образце, чувствительность анализа элементов с низка.

Чувствительность можно повысить, увеличив в прошедшем пучке долю медЛенных электронов, что может быть достигнуто подбором материала и тол0 щины анода-окна и выбором диапазона энергии EQ первичных злектронов. С уменьшением энергии падающих На анод электронов /фиг.2V доля медленных электронов, содержащихся в

5 проше/даем пучке, увеличивается.Поэтому целесообразно выбирать значение Е возможно меньше. При кэВ доля медленных электронов составляет

РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА, содержащая вакуумную оболочку, катод, фокусирующее устройство и анод - выпускное окно, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона возбуждаемых элементов при сохранении контрастности спектра, анод трубки выполнен из титаловой фольги толщиной J , которая выбирается из условия d 0,6-0,9 R(EQ) где R(EQ) - массовый пробег электронов с энергией Ед в материале анода, а величина EQ выбирается в интервале 40-100 кэВ.