1
Изобретение относится к устройствам для возбуждения флуоресцентного рентгеновского излучения веществ и может применяться в аналитическом приборостроении.
Известны рентгеновские трубки для анализа по спектрам флуоресценции с торцовым выводом излучения различной нсесткости и различного спектрального состава в зависимости от рабочих напряжений и материала мишени 1.
К недостатку таких трубок относится малая эффективность возбуждения рентгеновских спектров элементов с атомными номерами менее 20.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является источник рентгеновского излучения и электронов, содержащий рентгеновскую трубку с окном для одновременного выхода рентгеновского излучения и электронов 2.
Известный источник работает в импульсном режиме и нредназначен для получения рентгеновских и электронных изображений объектов. Если его использовать для возбуждения флуоресценции, то такой источник малоэффективен из-за сравнительно постоянного соотношения интенсивиостей и энергий рентгеновской и электронной компонент излучения.
Цель изобретения заключается в том, чтобы повысить эффективность возбуждения рентгеиовскнх спектров элементов.
Поставленная цель достигается тем, что 5 в устройство для возбуждения рентгеновских спектров, содержащее источник рентгеновского излучения и электронов в виде рентгеновской трубки с окном для одновременного выхода рентгеновского излучения 10 и электронов, введены управляющий электрод, установленный за окном рентгеновской трубки на пути электронного пучка, и средства подачи управляющего напряжения, соединенные с управляющим электродом.
На фиг. 1 показана схема з стройства; на фиг. 2 - конфигурация управляющего электрода.
Устройство для возбуждения рентгеновских спектров содержит катод 1, анод 2 с окном 3 для выхода потока рентгеновского излучения и электронов и уиравляющий электрод 4. Элементы I-3 установлены в корпусе 5. Устройство содержит источник 6 25 питания, в котором имеются средства для подачи управляющего напряжения на электрод 4.
Работает устройство следующим образом.
Эмиттируемые катодом 1, находящимся под высоким отрицательным потенциалом, электроны ускоряются электрическим полем и бомбардируют анод 2. При этом генерируются тормозное и характеристическое излучение и вторичные электроны материала анода 2. Выходящее сквозь окно 3 излучение содержит, кроме того, часть иервичных электронов, рассеянных анодом 2. Изменяя отрицательный потенциал управляющего электрода 4, можно регулировать электронную составляющую потока излучения на выходе устройства. Электрод 4 выполнен в виде сетки, форма которой может быть, например, такой, как показано на фиг. 2, и расположен на расстоянии нескольких миллиметров за выходным окном устройства.
Преимущество предлагаемого устройства для возбуждения рентгеновских спектров заключается в том, что оно позволяет с помощью одного и того же устройства эффективно возбуждать характеристические спектры как тяжелых, так и легких элементов. При возбуждении спектров тяжелых элементов используется только фотонная компонента возбуждающего излучения, при возбуждении спектров легких элементов - комбинация фотонной и электронной компонент возбуждающего излучения. Соотнощение этих компонент может изменяться в зависимости от рещаемой аналитической задачи.
Результаты лабораторных испытаний макета предлагаемого устройства показали его эффективность при возбуждении рентгеновского излучения легких элементов. Сравнивались интенсивности Да -линии рентгеновского излучения алюминия (А1), возбужденного в чистом А1 излучением отпаянной рентгеновской трубки БХВ-7 с зеркалом анода из рения и излучением, получаемым от макета предлагаемого устройства с зеркалом анода также из рения.
Ускоряющее напряжение на катоде было в обоих случаях равно 50 кВ, анодный ток 50 мА. Потенциал управляющего электрода на макете предлагаемого устройства возбуждения был равен потенциалу катода. Регистрируемая линия А1 /Са выделялась с помощью рентгеновского спектрометра с плоским кристаллом-анализатором АДР (дигидрофосфат аммония) и фокусировкой
по Соллеру. Геометрические условия эксперимента (расстояние от выходного окна устройства возбуждения до образца 30 мм, угол падения излучения на образец 45°, угол отбора излучения 45°) были также
неизменными во время испытаний. Интенсивность /Са -линии при возбуждении излучением от устройства в соответствии с изобретением в 20 раз выще, нежели при возбуждении излучением отпаянной рентгеновской трубки БХВ-7. Отнощение сигнал/фон увеличивается в 10 раз.
Формула изобретения
Устройство для возбуждения рентгеновских спектров, содержащее источник рентгеновского излучения и электронов в виде рентгеновской трубки с окном для одновременного выхода рентгеновского излучения и электронов, отличающееся тем, что,
с целью повыщения эффективности возбуждения рентгеновских спектров элементов, в устройство введены управляющий электрод, установленный за окном рентгеновской трубки на пути электронного пучка, и средства подачи управляющего напряжения, соединенные с управляющим электродом.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Быстров Ю. А., Иванов С. А. Ускорители и рентгеновские приборы. М., «Высщая щкола, 1976, с. 181 -183.
2. Патент США № 3428803, 250-65, опублик. 1969 (прототип).
л
ч
1
