Флуоресцентный рентгеновский спектрометр Советский патент 1978 года по МПК G01N23/22 

1

Изойретение относится к технике рентгеноспектрального флуоресцентного анализа.

Известные рентгеновские флуоресцентные спектрометры,, содержащие рентгеновскую трубку, держатель образца, фокусирующий кристалл-анализатор и детектор рентгеновского излучения 1.

Для получения хорошей светосилы в таких спектрометрах необходимо использовать мсядные рентгеновские трубки, что значительно увеличивает габариты спектрометра.

Для повышения светосилы спектрометров рентгеновского излучения применяют кристаллы-анализаторы с большим раствором угла и источники возбуждающего излучения, дающие ленточный пучок электронов |j2 .

Наиболее близок по технической сущности к предложенному - флуоресцентный рентгеновский спектрометр, содержапшй источник рентгеновского излучения, держатель образца,фокусирующий кристаланализатор,.положение которого определяет положение фокусирующей окружности, детектор рентгеновского излучения з.

Недостатке этого устройства является низкая светосила.

Цель изобретения заключается в том, чтобы повысить светосилу спектрометра.

Поставленная цель достигается тем, что расстояние от фокуса источника рентгеновского излучения до поверхности образца не превышает четверти высоты кристалла-анализатора, а расстояние от поверхности образца до фокусирующей окружности не превышает четверти произведения диаметра фокусирующей окружности на отношение высоты кристалла-анализатора к его длине.

На фиг. 1 представлена оптическая схема флуоресцентного рентгеновского спектрометра; на фиг. 2 - график интенсивности флуоресценции освещаемых участков образца в зависимости от расстояния их ДО центра освещенной области в единицах расстояния от фокусного пятна трубки до центра освещенной области.

Флуоресцентный рентгеновский спектрометр содержит торцовую рентгеновскую трубку 1 прострельного типа с фокусным пятном 2, держатель образца с образцом 3, исследуемый участок которого имеет высоту а и ширину , входную 4 и приемную 5 щели, расположенные на фокальном круге 6, фокусиругстций кристалл-анализатор 7 длиной и высотой Н , расположенный за фокаль ным -кругом, и детектор 8 рентгеновско излучения. Первичное излучение рентгеновской трубки 1t исходящее из фокусного пятна 2, освещает образец 3, в котором возбуждается вторичное флуоресцентное рентгеновское излучение. Флуоресцентное излучение образца прохо;Е|ит: через BxoAHjno щель 4, отражается от кристалла-анализатора 1ф фокусируясь на приемной щели 5, и регистрируется детектор « 8 рентгеновского излучения BыЬoтa а исследуемого участка .образца ограничена высотой кристалла-анализатора и ргизнаК . Ширина исследуемого участка образца овусловлена расстоянием от его аоверхности до фокального круга и рав ыа (ФигЛ) :Ъ--| ,. где. Я расстояние от входной ще/д до кристалла-анализатора ; D диаметр фркального круга, 9 - угол Брег га. Расстояние fi от фокусного пятна 2до поверхности образца 3 не превыша ет четверти высоты И кристалла-анализатора 7.Так как крайние точки исследуемого участка поверхности образц 3отстоят.от центра поверхности на ве личину -j-i - , то такое расстояние от фокусного пятна 2 до поверхности образца 3 позволяет осветить исследуе мый участок поверхности практически всем потоке излучения от- -ренфг-виоах ш кой трубки I в вертикальной плоскости {см .фиг. 2), Держатель образца расположен так, что расстояние t« QTJ поверхности образца 3 до фокального круга б в спектрометре не больше PИ этом ширина в исследуемого участ ка поверхности образца 3 меньше или равна , т.е. в горизонтальной плоскости осве1ценност.ь исследуемого учасхка поверхности образца 3 равномерна (см.фиг.2). Чувствительность фокусирующего ре геновского спектрометра определяется освещенностью исследуемого участка п верхности образца. yMSHbtrjeHHe исслед МОГ.О, участка поверхности приводит к (еяьи1ёнию необходимого потока излучения рентгеновской трубки,а тем самьв и к повьааению светрсялы спектрометра, ч При выполнении требований: fl I - освещенность исследуемого участка поверхности образца велика, а площгдфь исследуемого Участка мини67мальна, т.е. светосила спектрометра аксимальна. Схема спектрометра реализуется при образце, расположенном как вне, так и внутри -фокального: круга, однако наилучшие результаты получают при расположении образца вне фокального круга. Исследуемый участок поверхности образца в предлагаемом варианте спектрометра мал.Поэтому для устранения результатов анализа образец в процессе измерения целесообразно перемещать. Повышение светосилы флуоресцентного рентгеновского спектрометра позволяет при сохранении мощности рентгеновской трубки повысить чувствительность в 10-30 раз или при сохранении чувствительности снизить мощность рентгеновской трубки на два-три порядка. Например, применение малсмощной рентгеновской трубки прострельного типа, имеющей малое расстояние от фокусного пятна до выходного окна, резко снижает габариты спектрометра и его себестоимость . Формула изобретения Флуоресцентный рентгеновский спектрометр, содержащий источник рентгеновского излучения, держатель образца, фокусирующий кристалл-аналидатор, положение которого определяет положение фокусирующей окружности, и детектор излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения светосилы спектрометра, источник рентгеновского излучения и держатель образца расположены таким образ т, что расстояние от Фокуса источника рентгеновского излучения до поверхности образца не превышает Четверти высоты кристалла-анализатора, а расстояние от поверхности образца до фокусирующей окружности не превышает четверти произведения диаметра фокусирующей окружности на отношение высоты кристалла-анализатора к его длине. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1 .Toghio Stiiraiwa pnd Nofau1(at«u Fujitio. Miefo feuopescent X- dgahofcsset. Advances in X-Kav Anatysis ,v.-HjPEenum , Jofk,Y96e. 2.ВЕ ложенная заявка ФРГ № 2329190, КЛ..42 t 3/08, 1973. 3.Русанов A. A. Рентгенография металлов, ч. Ш М., МИФИ, 1969, с. 99.