Устройство для флоуресцентного рентгенорадиометрического анализа Советский патент 1978 года по МПК G01N23/223 

1

Изобретение относится к рентгенорадиометрическому анализу.

Известен способ флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа, заключающийся в том, что возбуждают флуоресцентное излучение пробы и регистрируют его с похмощью полупроводникового детектора с энергетическим разрешением 1.

Известно устройство для флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа, содержащее источник возбуждающего излучения, держатель пробы, полупроводниковый детектор с энергетическим разрешением 2.

Недостатком известных способа и устройства является то, что в детектор, кроме характеристического излучения анализируемых элементов, попадают кванты рассеянного на пробе излучения, что ухудщает соотношение сигнал/фон. Особенно указанный эффект проявляется нри малых концентрациях анализируемых элементов.

Для улучшения соотношения сигнал/фон предлагаемое устройство содержит кристалл, обладающий низкой разрешающей способностью и высоким коэффициентом отражения, например пирографит, который установлен так, что он выделяет из спектра флуоресцентного излучения пробы требуемую область и направляет выделенное излучение на полупроводниковый детектор. Кроме того, плоскость.

в которой расположены падающий на кристалл и отраженный от него пучки, перпендикулярна падающему на пробу пучку.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит трансмиссионную маломощную рентгеновскую трубку 1 с выходным окном 2, коллиматор 3, пробу 4, коллиматор Соллера 5, кристалл 6 пирографита, криостат 7. Si (Li)-детектор 8 установлен в криостате и связан с электронным трактом. Пучок излучения из трубки 1 возбуждает характеристическое излучение элементов, содержащихся в пробе 4. Излучение от пробы через

коллиматор 5 падает под углом в на кристалл 6.

Коллиматор между пробой и детектором выбирают так, что раствор падающего на кристалл пучка приблизительно равен полущирине кривой разориентировки нормали кристалла. При этом кристалл эффективно отражает в детектор лишь кванты с энергией в интервале Ен zfcAf, где

п-ЛС-с- Лс cos в . Q

-- иостоянная Планка; скорость света; межилоскостное расстояние

кристалла;

Л9 - полуширина кривой разориентировки

нормали.

Если при этом для энергии возбуждающего излучения EQ соблюдено условие

Д,

+ 2А,

А.

1 + тс2

где т - масса покоя электрона, то рассеянные на пробе кванты не попадают в детектор и не создают пика, а главное - низкоэнергетичного «хвоста в амплитудном спектре импульсов от детектора, что позволяет существенно улучшить соотношение сигнал/фон.

Компоненты устройства расположены так, что плоскость, в которой расположены падающий на кристалл и отраженный от него пучки, перпендикулярна падающему па пробу пучку от трубки.

Это дополнительно снижает фон под аналитическими пиками (возникающий из-за иеидеальной монохроматичности пучка возбуждающего излучения) за счет поляризации рассеянных на пробе квантов.

Для увеличения светосилы устройства может быть установлен не один кристалл, а несколько (в разных плоскостях).

Формула изобретения

1.Устройство для флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа, содержащее

источник возбуждающего излучения, держатель пробы, полупроводниковый детектор, отличающееся тем, что, с целью улучшения соотношения сигнал/фон, оно содержит кристалл, обладающий низкой разрешающей

способностью и высоким коэффициентом отражения, напрпмер пнрографит, который установлеп так, что ои выделяет из спектра флуоресцентного излучения пробы требуемую область и направляет выделенное излучение

на полупроводниковый детектор.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плоскость, в которой расположены падающий на кристалл и отраженный от него пучки, перпендикулярна падающему на

пробу пучку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. RUSS J. Quantitative Results with X-ray Fluorescence SpeCtrometry using Energy Dispersive Analysis of X-Rays. «X-ray Spectrom., 1972, 1, 3, 119.

2 Pickles W. Advances in X-ray Analysis, 1974, 17, 337.