专利名称：便携式全铁分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种x射线荧光光谱分析领域的能量色散型光谱仪，特别涉及一种集x射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器为一体的全铁分析仪。
背景技术：
能量色散型X射线荧光光谱仪主要由X射线探测器、多道脉冲幅度分析、x射线激发源以及数据采集、分析、存贮、显示等部份组成。现有多种 类型的能量色散型x射线荧光光谱仪中，采用充气正比计数管为探测器件的 能量色散型x射线荧光光谱仪仍然具有高性能价格比和操作使用方便的优点，但x射线探测器的电子电路及其脉冲幅度分析器均采用分立元件或低集 成度芯片制作，功耗高、体积大，x射线探测器和脉冲幅度分析器各是一台独立的仪器，只能做为台式机使用。随着低功耗、高集成度芯片的不断推出，为正比计数管型X射线能谱分析仪的二次仪表更新改造提供了充足的条件，市场上亟待实现低功耗、小型化、高稳定性的二次仪表的更新换代，集x射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器为一体的全铁分析仪，成为热点关注 问题。发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服已有技术的缺点，提供一种集X射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器为一体的便携式全铁分析仪。本实用新型所采用的技术方案是 一种便携式全铁分析仪，包括机壳、x射线激发源、x射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器、样品盘和高低压 供电电源；所述X射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器和高压供电电源 封装在屏蔽筒内。所述X射线探测器，包括正比计数管和封装在封装屏蔽简内电荷灵敏前 置放大器和线性成形放大器；所述正比计数管的管体由封装屏蔽筒的一端伸 出筒外，筒内的正比计数管的阳极依次与电荷灵敏前置放大器、线性成型放 大器和多道脉冲幅度分析与控制器电连接；正比计数管的阴极与计数管高压 源输出端连通，所述正比计数管窗口的一侧通过连接件连接有X射线激发源。所述样品盘为旋转盘，机壳底板上还安装有滑道，所述样品盘设置在推 拉滑道上。所述多道脉冲幅度分析与控制器，是由C8051F120单片机组成的多道脉 冲幅度分析与控制器，PCB板上采用贴片元器件，安装有定时功能模块、通 讯功能模块、峰值保持功能模块、逻辑开关功能模块、基线恢复功能模块、 输入匹配端口、逻辑控制功能模块并与所述单片机相互电连接。本实用新型的有益效果是低功耗，稳定性高，抗干扰能力高，小型化、 宜于携带。
图1是本实用新型便携式全铁分析仪结构框图； 图2是多道脉冲幅度分析与控制器的功能框图。 图中9.机壳ll.充气正比计数管 13线性成形放大器 15.旋转样品盘 17封装屏蔽筒10 . X射线激发源12.电荷灵敏前置放大器14.多道脉冲幅度分析与控制器16.高压电源18.直流低压电源 19.进户电源插座 20.标准通讯插座21、 22、 23.连接体 24.推拉滑道具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明 如图1和图2所示，本实用新型便携式全铁分析仪，包括机壳9、 X射线 激发源10、 X射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器14、旋转样品盘15 和高低压供电电源16、 18;所述X射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器 14和高压供电电源16封装装在屏蔽筒17内，所说的高压电源是供计数管产 生高压电场的电源，分析仪的所有电源由低压电源供给，所述X射线激发源 IO是低能光子源，通过连接件与X射线探测器相连接；机壳9的前面板上开 有样品盘进出口25，其内安装有样品盘15，所述样品盘15为旋转盘，机壳 9底板上还安装有滑道24，所述样品盘15设置在推拉滑道24上，经X射线 探测器11探测的样品信息通过封装在屏蔽筒17内的多道脉冲幅度分析与控 制器14处理后，将信息通过屏蔽筒17底端的电源与信息插座26连接到标准 通讯插座20。所述仪器机壳9是仪器的防尘、防潮、防射线外泄的壳体，长 宽高总体积小于29cmX16cmX21cm ，机壳9的后面板上安装有进户电源插 座19和标准通讯插座20，在机壳9内设有源管连接体21、管壳连接体23 和滑道24，在机壳9后面板上通过源壳连接体22固定低压供电电源18，机 壳9底板上安装的滑道24供旋转样品盘15推进或拉出。所述X射线探测器 由正比计数管11和封装在封装屏蔽简17内电荷灵敏前置放大器12、线性成 形放大器13、计数管高压电源16组成，正比计数管所需的电荷灵敏放大器 12由高频高输入阻抗的运算放大器组成，舍去通常必须采用的前级结型场效 应管；正比计数管11的管体由封装屏蔽筒17的一端伸出筒外，筒内的正比 计数管11的阳极通过高压电容与电荷灵敏前置放大器12的输入端连接后，
又通过负载电阻与计数管高压源16输出端连接，电荷灵敏前置放大器12的 输出与线性成型放大器13的输入端连接，线性成型放大器13的输出端与多 道脉冲幅度分析与控制器14的输入端口 7连接。安装在封装屏蔽简17内的 多道脉冲幅度分析与控制器14，是由C8051F120单片机3支持的多道脉冲幅 度分析与控制器，在4> 10cm的PCB板上采用贴片元器件安装有定时功能模块 1、通讯功能模块2、峰值保持功能模块4、逻辑开关功能模块5、基线恢复 功能模块6、输入匹配端口7、逻辑控制功能模块8，并与所述单片机3相互 电连接，由单片机3控制仪器工作参数及其数据采集、存贮与输送，减小了 仪器体积的同时，提高了仪器的抗干扰能力。所述X射线激发源IO是经过屏 蔽和准直后的钚-238低能光子源，经源管连接体21固定在正比计数管11上， 并可绕正比计数管11中心轴改变角度，X射线激发源10的准直束相对旋转 样品盘15表面可作0°到10°的小角度调整。所述旋转样品盘15是由固定在 推拉底盘上的直流变速电机轴带动旋转，推拉底盘可沿固定在仪器机壳9底 板上的滑道24推拉，采用旋转式样品盘15减少样品不均匀性带来的误差。本实用新型的工作原理是将样品放入样品盘15后，将旋转样品盘15 推入到位，多道脉冲幅度分析与控制器的高压控制电路启动，提升计数管高 压到最佳状态；X射线激发源激发样品，样品中的特征X射线通过管窗进 入正比计数管并使气体电离，电离电荷经电荷灵敏放大器放大，再经线性成 型放大器成形与放大后输送给脉冲幅度分析器，脉冲幅度分析器把每一脉冲 按其高度归类存贮并经标准通讯口传送给上位分析计算机进行分析与计算， 通过计算机键盘与屏幕完成人机对话。
权利要求1.一种便携式全铁分析仪，包括机壳(9)、X射线激发源(10)、X射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器(14)、样品盘(15)和高低压供电电源(16、18)；其特征在于，所述X射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器(14)和高压供电电源(16)封装在屏蔽筒(17)内。
2. 根据权利要求所述的便携式全铁分析仪，其特征在于所述X射线探 测器，包括正比计数管(11)和封装在封装屏蔽简(17)内电荷灵敏前置放大器 (12)和线性成形放大器(13);所述正比计数管(11)的管体由封装屏蔽筒(17) 的一端伸出筒外，筒内的正比计数管(11)的阳极依次与电荷灵敏前置放大 器(12)、线性成型放大器(13)和多道脉冲幅度分析与控制器(14)电连接；正 比计数管(11)的阴极与计数管高压源(16)输出端连通，所述正比计数管(U) 窗口的一侧通过连接件(21)连接有X射线激发源(10)。
3. 根据权利要求1所述的便携式全铁分析仪，其特征在于所述样品 盘(15)为旋转盘，机壳(9)底板上还安装有滑道(24)，所述样品盘(15) 设置在推拉滑道(24)上。
4. 根据权利要求1所述的便携式全铁分析仪，其特征在于所述多道 脉冲幅度分析与控制器(14)，是由C8051F120单片机(3)组成的多道脉冲幅度 分析与控制器，PCB板上采用贴片元器件，安装有定时功能模块(l)、通讯功 能模块(2)、峰值保持功能模块(4)、逻辑开关功能模块(5)、基线恢复功能 模块(6)、输入匹配端口(7)、逻辑控制功能模块(8)并与所述单片机(3)相互 电连接。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式全铁分析仪，包括机壳、X射线激发源、X射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器、样品盘和高低压供电电源；X射线探测器、多道脉冲幅度分析与控制器和高压供电电源封装在屏蔽筒内，X射线探测器，包括正比计数管和封装在封装屏蔽筒内电荷灵敏前置放大器和线性成形放大器；正比计数管的管体由封装屏蔽筒的一端伸出筒外，筒内的正比计数管的阳极依次与电荷灵敏前置放大器、线性成型放大器和多道脉冲幅度分析与控制器电连接；正比计数管的阴极与计数管高压源输出端连通，正比计数管窗口的一侧通过连接件连接有X射线激发源。本实用新型的有益效果是低功耗，稳定性高，抗干扰能力高，小型化、宜于携带。
文档编号G01N23/22GK201043957SQ20072009612
公开日2008年4月2日 申请日期2007年5月28日 优先权日2007年5月28日
发明者涛 徐, 帆 杨, 斌 杨, 杨国祥, 贾福洲, 赵文颖 申请人:天津市技术物理研究所