Устройство для рентгеноспектрального флуоресцентного анализа Советский патент 1982 года по МПК G01N23/223 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОГО ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА

1

Изобретение относится к рентгеноспектральным методам анализа элементного состава вещества, в частности к рентгенофлуоресцентным методам анализа (РФА) с использованием рентгеновских трубок (РТ).

Известны устройства для рентгенофлуоресцеитного анализа, содержащие источник излучения, промежуточную мищень, пробе держатель и детектор 1.

Недостатком этих устройств является низкая чувствительность, обусловленная частичной регистрацией рассеянного на мищени и пробе тормозного излучения от рентгеновской трубки.

Наиболее близким к изобретению является устройство для рентгеноспектральнбго флуоресцентного анализа элементного состава вещества, содержащее источник рентгеновского или гамма-излучения, промежуточную мишень, держатель образца, детектор рентгеновского излучения и систему коллимационных каналов, причем ось коллимационного канала между детектором и прободержателем перпендикулярна плоскости, проходящей через оси коллимационных каналрв от источника к мишени от мишени к прободержателю 2.

В качестве материала рассеивателя в устройстве используют вещества с малым атомным номером (углерод, бериллий и т. п т. е. атомы образца возбуждаются только линейно поляризованным излучением РТ. 5 Поэтому выход характеристического рентгеновского излучения (ХРИ) атомов образца мал и измерения проводят в течение длительного интервала времени (при хорошей коллимации до нескольких часов Q на один анализ).

Этот недостаток снижает эффективность методики, даже несмотря на то, что в регистрируемом спектре мал фон -от рассеянного излучения РТ.

Целью изобретения является повышение 15 точности, экспрессности анализа и снижение предела обнаружения определяемого элемента.

Цель достигается тем, что в устройстве для рентгеноспектрального флуоресцентного анализа элементного состава вещест20ва, содержащем источник рентгеновского или гамма-излучения, промежуточную мишень, держатель образца, детектор рентгеновского излучения и систему коллимационных каналов, причем ось коллимационного канала между детектором и прободержателем перпендикулярна плоскости, проходящей через оси коллимационных каналов от источника к мишени и от мишени к прободержателю, промежуточная мишень выполнена из материала, энергия характеристического излучения которого выше потенциала возбуждения характеристического излучения определяемого элемента. Предложенное устройство было реализовано с использованием рентгеновской трубки с вольфрамовым анодом и полупроводниковым детектором типа БДР-1, имеюшим разрешение 340 эВ по линии Мп К)Е 5,9 кэВ), в качестве мишени использован чистый ниобий. На фиг. 1 показана «геометрия измереНИИ; на фиг. 2 - спектры одного и того же образца, проанализированного предлагаемым устройством (б) и устройством-прототипом (а), в котором в качестве мишени использован углерод. В обоих случаях анализ проводится по методике измерений в тонких слоях. Устройство содержит рентгеновскую трубку 1, промежуточную мишень 2, образец 3, детектор 4. Данная «геометрия с помошью коллиматоров организована так, что тормозное излучение РТ распространяется вдоль вектора а, рассеянное излучение вдоль вектора в, а детектор «просматривает образец вдоль вектора 7. Для поляризации рассеянного излучения угол между векторами о и в равен 90°. В этом случае рассеяное излучение РТ не попадает на детектор, так как вектор с перпендикулярен плоскости, в которой лежат вектора аи. При содержании железа Ul-lO /o в известном устройстве достигается точность анализа 3,4% при времени измерения 30 мин. В предлагаемом устройстве точность анализа составляет 1.7% при времени измерения 8 мин. Предел обнаружения снижен с 5 Ш до 2,5 10 %. Таким образом, предложенное устройство позволяет снизить предел обнаружения, повысить точность анализа и экспрессность. Формула изобретения Устройство для рентгеноспектрального флуоресцентного анализа элементного состава вещества, содержащее источник рентгеновского или гамма-излучения, промежуточную мишень, держатель образца, детектор рентгеновского излучения и систему коллимационных каналов, причем ось коллимационного канала между детектором и прободержателем перпендикулярна плоскости, проходящей через оси коллимационных каналов от источника к мишени и от мищени к прободержателю, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности анализа, а также его экспрессности, промежуточная мишень выполнена из материала, энергия характеристического излучения которого выше потенциала возбуждения характеристического излучения определяемого элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Якубович А. Л. и др. Ядерно-физические методы анализа минерального сырья, М., Атомиздат, 1973, с. 255-256. 2.Кохов Е. Д. Развитие рентгенофлуоресцентного метода анализа с использованием полупроводниковых детекторов. - «Атомная техника за рубежом, 1976. № 2 с. 37 (прототип).

ь

V

Фт.1