Рентгеновский спектрометр Советский патент 1993 года по МПК G01N23/22 

Фиг.1

00

о

N О

I

СО

Изобретение относится к приборам рентгеноспектрального анализа и может быть использовано для качественного и количественного анализа состава образца, в т.ч. микроанализа.

Цель изобретения состоит в том, чтобы путем преобразования оси, совпадающей с входной щелью из материальной в мнимую получить возможность анализа протяженных образцов, а также в упрощении конструкции спектрометра.

Для решения поставленной задачи в рентгеновском спектрометре, содержащем ходовой винт и приводимую через него каретку, рычаги для поворота установленных на фокальной окружности источника излучения, детектора и кристаллодержателя, связанные с кареткой, и средство для удвоения угла поворота детектора по отношению к углу поворота кристаллодержателя, вводится дополнительная каретка, с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном движению первой (ведущей каретки) а точка, лежащая на пересече- нии направлений, по которым перемещаются обе каретки совпадает с осью входной щели.

На этих каретках шарнирно закреплен своими концами рычаг, длина которого равна диаметру фокальной окружности, а в его середине, являющейся геометрическим местом центров фокальной окружности при сканировании по спектру, шарнирно установлен рычаг детектора длиною, равной радиусу фокальной окружности с выходной щелью и детектором на конце.

Устройство удвоения угла поворота детектора по отношению к повороту кристаллодержателя может служить, например, гибкая связь (лента, тросик), жестко закреп ленная своим концом на детекторе и другим концом на основании спектрометра и огибающая ось кристаллодержателя.

Таким образом, поскольку точка пересечения осей направляющих лежащая на оси входной щели не материальная, а мнимая, появляется возможность (чего нет в случае прототипа) конструктивно днище спектрометра совместить с этой осью, что позволяет анализировать протяженные образцы.

На фиг.1 и фиг.2 приведена схема предлагаемого спектрометра, вид сверху.

Спектрометр содержит направляющие 1 и 2, расположенные под прямым углом, воображаемое пересечение осей которых лежит в точке а. На ходовом винте 3 и направляющей 1 посажена каретка 4, а на направляющей 2 - каретка 5. Рычаг 6, длиной равный диаметру фокальной окружности, своими концами шарнирно установлен

на каретках 4 и 5, причем оси шарниров пересекаются с осями соответствующих направляющих. На том конце рычага 6, который .находится на каретке 4, жестко

установлен кристаллодержатель 7, а в середине рычага б шарнирно закреплен рычаг детектора 8, длиной равный радиусу фокальной окружности с установленной на нем выходной щелью 9. Тросик 10 закреплен на основании и проведен через двойной ролик 11 и ролик 12, крепящиеся на осях кристаллодержателя и щели детектора соответственно. Пружина 13 натягивает тросик, осуществляя силовое замыкание

механизма. Входная щель 14 (см. фиг.2) жестко устанавливается параллельно выходной щели 9 таким образом, чтобы ее ось проходила через точку а. Поскольку щель 14 не связана с механизмом никакими деталями, ее можно расположить в любом месте спектрометра (и даже вне его). Если ось щели 14 совместить с днищем 1 5, спектрометр можно использовать как выносной датчик. Работает спектрометр следующим образом. При вращении винта 3 каретка 4 с шарнирно установленным рычагом 6, на котором жестко установлен кристаллодержатель 7, перемещается в направлении входной щели 14.

Таким образом изменяется расстояние от кристалла до источника излучения. При этом рычаг 6 толкает каретку 5 вдоль направляющей 2, сам при этом разворачиваясь и разворачивая кристаллодержатель на

угол в.

Одновременно плечо тросика 10 между роликами 11 и 12 укорачивается ровно настолько, насколько уменьшается расстояние от кристаллодержателя 7 до щели 14.

Предварительно, натяжкой тросика 10 эти расстояния были выставлены равными. Видим, что выполнены все условия для сканирования по спектру.

Механизм удвоения угла поворота детектора может быть и другой, например, вместо тросика ввести зубчатое зацепление или систему шкивов.

Эффект достигается тем, что при использовании рычага удвоенной длины, уста

новленного на двух каретках, появилась

возможность избавиться от материальной оси, совпадающей с входной щелью 14, и тем самым совместить эту щель с нижней плоскостью спектрометра 15, что в свою 5 очередь позволило анализировать образцы любой протяженности и упростить конструкцию спектрометра.

Формула изобретения Рентгеновский спектрометр, содержа- щий расположенные на фокальной окружности входную щель, кристаллодержатель и снабженный поворотным рычагом детектор, причем кристаллодержатель своей осью шарнирно закреплен на каретке и снабжен поворотным рычагом, одним концом закрепленным на оси кристаллодержа- теля и связанным с поворотным рычагом детектора, а каретка выполнена с возможностью перемещения вдоль направляющей, отличающийся тем, что, с целью осуществления возможности анализа протяженных образцов и упрощение конструкцииспектрометра, рычаг

0

кристаллодержателя имеет длину, равную удвоенному радиусу фокальной окружности, и вторым своим концом шарнирно закреплен на дополнительной каретке, установленной с возможностью перемещения перпендикулярно движению первой каретки таким образом, что точка пересечения направлений перемещения осей шарниров, установленных на обеих каретках, лежит на оси входной щели, а рычаг детектора, имеющий длину, равную радиусу фокусирующей окружности, шарнирно закреплен в середине рычага кристаллодержателя.

Использование: рентгеноспектральный анализ, в том числе и протяженных образцов. Сущность изобретения: рычаг 6 спектрометра, шарнирно закрепленный одним концом на основной каретке 4, идущей вдоль ходового винта 3, имеет длину, равную удвоенному радиусу фокальной окружности. Вторым своим концом рычаг 6 шарнирно закреплен на дополнительной каретке 5, установленной с возможностью перемещения перпендикулярно движению основной каретки 4. Рычаг 8 детектора, имеющий длину, равную радиусу фокальной окружности, шарнирно закреплен в середине первого рычага 6. 2 ил.