专利名称：用于同定型x荧光光谱仪的固定元素道分光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及测量设备领域，特别是涉及对x荧光光谱分析仪固定元素道分光器的改进。 . 背景技术多元素同时测量型X荧光光谱仪(以下简称同定型WDXRFS)的真空测量室周边安装 了若干个固定元素道分光器。每个采用曲面晶体(以下简称弯晶)的元素道分光器，由 入射狭缝管组件、与入射狭缝管组件尾部连接的分光盒组件、与分光盒组件连接的出 射狭缝管组件组成。被X光管的X射线照射后样品中的不同元素发出各自的特征X射线，其波长互不相同。这些x射线通过入射线狭缝管端部的狭缝和管内通道以e角投射到分光盒组件内的分光晶体表面上，其中只有波长入符合Bragg公式n入=2dSm e (n为衍射次数，一般为1， d为晶面间距)的元素特征x射线才能以同一e角被分光晶 体反射和聚焦，并通过出射狭缝管组件端部的狭缝进入探测器被检测。根据所检测到 的该种元素特征X射线的强度即可计算样品中该元素的含量。其它元素的特征X射线 因其波长不符合Bragg公式而被分光晶体和出射狭缝管管壁吸收。公知的固定元素道弯晶分光器中只能安装一块弯晶，并且只有一条单通道光路， 只能测定某一种固定的元素。因此，同定型WDXRFS可以同时测定的元素种类与所安 装的分光器数量相同。由于安装空间的限制，在直径一定的真空测量室周边可以安装 的分光器数量有限，因此仪器可以同时测定的元素种类受到限制。到目前为止，现有 的功率《200W的小型多道WDXRFS仪器中最多可安装12个公知的单弯晶元素分光器， 即最多可同时测定12种元素。为了增加可测定元素的种类，不得不加大真空测量室 的直径，导致样品至晶体的光程长度增加，由于检测到的X射线强度与光程长度成反 比，因此为了保证元素的分析精度，必须加大仪器的功率。即便如此，在功率》2000W 的大型多道WDXRFS仪器中，最多也只能安装约30个公知的单弯晶分光器，而且此时 仪器中已显得十分拥挤，安装、调试和维修均已相当困难。 发明内容本发明的目的是提供一种用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器，其可以 同时测定两种元素，从而使同定型WDXRFS仪器的体积减小、测量的元素数量增多。 为实现上述目的，本发明采取技术方案 一种用于同定型X荧光光谱仪的固定元 素道分光器，它包括有入射管组件、与入射管组件尾部连接的分光盒组件、与分光盒 组件连接的出射狭缝管组件和出射准直器管组件；所述入射管组件包括有入射通道的管体、安装在该入射通道头部的狭缝宽度调节 机构以及安装在该入射通道尾部的光栏板；所述出射狭缝管组件包括有出射通道的管 体以及安装在该出射通道头部的狭缝板，该出射狭缝管组件的尾部与所述分光盒组件 的盒体连接；所述分光盒组件包括有盒体以及安装在该盒体内部的弯晶组件，该弯晶 组件包括有弯晶、晶体托架和入射角调节机构；所述入射通道的光轴通过弯晶的中心， 其入射角等于被测元素的衍射角，所述出射通道的光轴通过弯晶的中心，其出射角等 于入射角；所述入射管组件的管体内有两条入射通道，其中一条是入射狭缝通道，另一条是 入射准直器通道，该通道内安装有一次准直器；所述入射管组件的管体的尾部与盒体 连接；所述分光盒组件还连接一支出射准直器管组件，它包括有管体和安装在管体内的 二次准直器，该出射准直器管管体的尾部与分光盒组件的盒体连接；所述分光盒组件的盒体内还安装有一套平晶组件，它包括有平晶、晶体托架以及 入射角调节机构；所述的弯晶组件与入射管组件中的入射狭缝通道和出射狭缝管组件 构成一条弯晶衍射光路，所述的平晶组件与入射管组件中的入射准直器通道和出射准 直器管组件构成一条平晶衍射光路。上述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器中，所述入射管组件管体内 入射准直器通道的入射光轴与管体中心轴线之间的夹角为2 4度，该路入射光轴的入射角为e,， e,为第一种被测元素的衍射角，出射准直器管组件的出射角等于Oi; 所述入射狭缝通道的入射光轴与管体中心轴线之间的夹角为4 6度，该路入射光轴 的入射角为62， 82为第二种被测元素的衍射角，出射狭缝管组件的出射角等于O」。上述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器中，所述一次准直器和二次 准直器均为平行板准直器。上述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器中，所述出射狭缝管管休的 端部以及出射准直器管管体的端部分别设置有一X射线探测器。具体来说，所述的X 射线探测器为以下的一种流气式正比计数器、封闭式正比计数器或者闪烁计数器。上述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器中，所述入射管组件的管体 的心轴线通过盒体的中心。
上述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器中，所述的弯晶为 Johannscm型、Johami型或对数螺旋曲面型；该弯晶的中心至入射、出射狭缝之间的 距离为130 210mm。
本发明由于采取以上设计，其具有以下优点
本发明与公知的固定元素道分光器相比较，在分光器外形尺寸相同的情况下，本 发明使每个分光器可以同时测定的元素种类由原来的一种元素变成为两种元素，这使 得在同定型WDXRFS仪器中不加大真空测量室直径和增加分光器数量的情况下，采 用本发明后仪器可同时测定的元素种类成倍增加，从而大大扩大仪器的应用范围。
另一方面，在所需测定的元素种类一定的情况下，采用本发明后可以成倍减少分 光器的数量和减小真空测量室的直径，从而使仪器结构大为简化，大幅度降低制造成 本；还可使荧光X射线利用效率显著提高，并减小X光管功率。
第三、平晶的价格低，有利于降低成本。
图l为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，为本发明所提供的一种用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光 器，它包括有入射管组件1、与入射管组件尾部连接的分光盒组件2、与分光盒组件 连接的出射狭缝管组件3和出射准直器管组件5;
入射管组件1包括有入射通道11的管体12、安装在该入射通道头部的狭缝宽度 调节机构13以及安装在该入射通道尾部的光栏板14;出射狭缝管组件3包括有出射 通道31的管体32以及安装在该出射通道头部的狭缝板33，该出射狭缝管组件3的尾 部与分光盒组件的盒体21连接；分光盒组件2包括有盒体21以及安装在该盒体内部 的弯晶组件4，该弯晶组件4包括有弯晶41、晶体托架42和入射角调节机构43;
入射管组件1的管体12内有两条入射通道11，其中一条是入射狭缝通道111， 另一条是入射准直器通道112，该入射通道112内安装有一次准直器15;入射管组件 1的管体12的尾部与盒体21连接，其中心轴线通过盒体21的中心；
分光盒组件2还连接一支出射准直器管组件5，它包括有管体51和安装在管体 51内的二次准直器52，该出射准直器管管体51的尾部与分光盒组件的盒体21连接;
此外，分光盒组件的盒体21内还安装有一套平晶组件6，它包括有平晶61、晶 体托架62以及入射角调节机构63;弯晶组件5与入射管组件1中的入射狭缝通道111 和出射狭缝管组件3构成一条弯晶衍射光路，平晶组件6与入射管组件1中的入射准 直器通道112和出射准直器管组件5构成一条平晶衍射光路。
本发明中，为了减小分光盒组件2的尺寸，入射管组件管体l内入射准直器通道 112的入射光轴与管体中心轴线之间的夹角h—般可以为2 4度，该路入射光轴的
入射角为e ,， e 1为第一种被测元素的衍射角，出射准直器管组件5的出射角等于e 1;
入射狭缝通道lll的入射光轴与管体中心轴线之间的夹角卜一般可以为4 6度，该 路入射光轴的入射角为e2， 92为第二种被测元素的衍射角，出射狭缝管组件3的出
射角等于62。
上述实施例中，所提及的一次准直器15和二次准直器52均为平行板准直器。具 体来说，该平行板准直器可以采用专利号为ZL200520000267. 7的中国专利"直插式 平行板准直器"。
另外，上述的出射狭缝管管体32的端部以及出射准直器管管体51的端部分别设 置有一X射线探测器34、 53，该X射线探测器34、 53可以是流气式正比计数器、封 闭式正比计数器或者闪烁计数器。
除此之外，上述的弯晶41为Johannson型、Johann型或对数螺旋曲面型；该弯 晶41的中心至入射、出射狭缝之间的距离为130 210mm。
下面，举一具体实施例进行说明
一个用于测定Si和S两种元素的平弯双晶分光器，在该分光器中，所述的入射 管组件管体12内入射通道112的入射光轴与管体12中心轴线之间的夹角l为2.95 度，该路入射光轴的入射角为e ,二72.29度。所述的入射狭缝通道111的入射光轴与 管体12中心轴线之间的夹角l为4. 9度，该路入射光轴的入射角为e f55. 35度。弯 晶41的中心至入射、出射狭缝之间的距离为170mm。分光盒组件的盒体21的内径为 4> 104mrn，外径《§为4> 124mm。
权利要求
1、一种用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器，其特征在于它包括有入射管组件、与入射管组件尾部连接的分光盒组件、与分光盒组件连接的出射狭缝管组件和出射准直器管组件；所述入射管组件包括有入射通道的管体、安装在该入射通道头部的狭缝宽度调节机构以及安装在该入射通道尾部的光栏板；所述出射狭缝管组件包括有出射通道的管体以及安装在该出射通道头部的狭缝板，该出射狭缝管组件的尾部与所述分光盒组件的盒体连接；所述分光盒组件包括有盒体以及安装在该盒体内部的弯晶组件，该弯晶组件包括有弯晶、晶体托架和入射角调节机构；所述入射管组件的管体内有两条入射通道，其中一条是入射狭缝通道，另一条是入射准直器通道，该入射准直器通道内安装有一次准直器；所述入射管组件的管体的尾部与盒体连接；所述分光盒组件还连接有一支出射准直器管组件，它包括有管体和安装在管体内的二次准直器，该出射准直器管管体的尾部与分光盒组件的盒体连接；所述分光盒组件的盒体内还安装有一套平晶组件，它包括有平晶、晶体托架以及入射角调节机构；所述的弯晶组件与入射管组件中的入射狭缝通道和出射狭缝管组件构成一条弯晶衍射光路，所述的平晶组件与入射管组件中的入射准直器通道和出射准直器管组件构成一条平晶衍射光路。
2、 根据权利要求1所述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器，其特 征在于所述入射管组件管体内入射准直器通道的入射光轴与管体中心轴线之间的夹 角为2 4度，该路入射光轴的入射角为e ,， e ,为第一种被测元素的衍射角，出射准直器管组件的出射角等于e 1;所述入射狭缝通道的入射光轴与管体中心轴线之间的夹 角为4 6度，该路入射光轴的入射角为e2， 62为第二种被测元素的衍射角，出射狭缝管组件的出射角等于82。
3、 根据权利要求1所述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器，其特 征在于所述一次准直器和二次准直器均为平行板准直器。
4、 根据权利要求2所述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器，其特 征在于所述一次准直器和二次准直器均为平行板准直器。
5、 根据权利要求1或2或3或4所述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道 分光器，其特征在于所述出射狭缝管管体的端部以及出射准直器管管体的端部分别 设置有一X射线探测器。
6、 根据权利要求5所述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器，其特征在于所述的X射线探测器为以下的一种流气式正比计数器、封闭式正比计数器 或者闪烁计数器。
7、 根据权利要求1或2或3或4或6所述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器，其特征在于所述入射管组件的管体的心轴线通过盒体的中心。
8、 根据权利要求5所述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器，其特 征在于所述入射管组件的管体的心轴线通过盒体的中心。
9、 根据权利要求1或2或3或4或6或8所述的用于同定型X荧光光谱仪的固 定元素道分光器，其特征在于所述的弯晶为Johannson型、Johann型或对数螺旋曲 面型；该弯晶的中心至入射、出射狭缝之间的距离为130 210mm。
10、 根据权利要求7所述的用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器，其特 征在于所述的弯晶为Joharmson型、Johann型或对数螺旋曲面型；该弯晶的中心至 入射、出射狭缝之间的距离为130 210mm。
全文摘要
本发明公开了一种用于同定型X荧光光谱仪的固定元素道分光器，它包括有入射管组件、与入射管组件尾部连接的分光盒组件、与分光盒组件连接的出射管组件。本发明与公知的固定元素道分光器相比，在其内部有一条弯晶衍射光路和一条平晶衍射光路，因此在分光器外形尺寸相同的情况下，本发明使每个分光器可以同时测定的元素种类由原来的一种元素变成为两种元素，这使得在不加大真空测量室直径和增加分光器数量的情况下，采用本发明后仪器可同时测定的元素种类成倍增加，从而扩大仪器的应用范围。另一方面，在所需测定的元素种类一定的情况下，采用本发明可以成倍减少分光器的数量和减小真空测量室的直径，从而使仪器结构大为简化，大幅度降低制造成本。
文档编号G02B27/10GK101149484SQ200610113279
公开日2008年3月26日 申请日期2006年9月21日 优先权日2006年9月21日
发明者刘小东, 杨李锋, 白友兆, 真 范 申请人:北京邦鑫伟业技术开发有限公司