一种利用全聚焦技术测全元素含量的装置的制作方法

本发明涉及光谱分析技术领域，特别是涉及一种利用全聚焦技术测全元素含量的装置。

背景技术：

目前，国内外x荧光能谱分析仪(以下简称能谱仪)主要用于周期表中k以上的中等或重元素分析，如果将能谱仪用于na→cl等轻元素分析，其分析精度均比较差，因此轻元素分析领域仍以波谱仪为主导。最近几年，出现了对x光管的相关谱线(crk2或agla1)进行单色聚焦的能谱分析新技术。采用此种新技术能够高精度、高灵敏度分析na→cl的各种轻元素，但能同时分析轻元素的全元素能谱分析仪，则尚在探索过程中。

综上所述，如何提高能谱仪的轻元素的分析精度，并且实现全元素能谱分析的能谱仪成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种利用全聚焦技术测全元素含量的装置，以解决上述现有技术存在的问题，使能谱仪的轻元素的分析精度更高，且能够实现全元素的能谱分析。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种利用全聚焦技术测全元素含量的装置，包括腔体组件、滤光片切换组件、探测器组件、cr靶管组件、弯晶组件、ag靶管组件、支撑架、样品组件、cr靶高压电源、ag靶高压电源和气体发生装置，所述滤光片切换组件、探测器组件、cr靶管组件和弯晶组件均固定连接在所述腔体组件上，所述ag靶管组件固定连接在所述弯晶组件上，所述腔体组件固定在所述支撑架上，所述样品组件设置在所述腔体组件内，所述气体发生装置通过通气管与所述腔体组件连通，所述cr靶高压电源与所述cr靶管组件电连接，所述ag靶高压电源与所述ag靶管组件电连接。

优选地，所述滤光片切换组件包括驱动电机、滤光片支撑、挡光片、支撑板、光电开关和光电开关安装板，所述光电开关安装板、驱动电机和滤光片支撑均安装在支撑板上，所述支撑板固定连接在所述腔体组件上，所述滤光片支撑上设置有齿条和滤光片安装孔，所述光电开关安装在所述光电开关安装板上，所述挡光片安装在所述滤光片支撑上，并与所述滤光片支撑一起运动，同时与所述光电开关滑动接触，所述驱动电机的输出轴与一齿轮固定连接，所述齿轮与所述齿条啮合。

优选地，所述弯晶组件包括弯晶安装盒、弯晶、弯晶托板、晶体微调板、螺钉固定块、弹簧、晶体调节轴、密封法兰和螺钉，所述弯晶安装盒固定连接在所述腔体组件上，所述晶体固定在所述弯晶托板上，所述弯晶托板固定在所述晶体调节轴置于所述弯晶安装盒内部的一端上，所述晶体调节轴位于所述弯晶安装盒外部的一端与所述晶体微调板固定连接，所述晶体调节轴可以相对于所述弯晶安装盒转动，所述晶体调节轴与所述弯晶安装盒连接位置处设置有密封圈，所述密封圈外侧设置有密封法兰；所述晶体微调板的一侧对应位置设置所述螺钉固定块，所述螺钉固定块固定在所述弯晶安装盒外壁上；所述螺钉固定块上设置有第一螺纹孔，所述晶体微调板上设置有通孔，所述通孔位置与所述第一螺纹孔位置对应；所述螺钉依次穿过所述通孔、弹簧后，与第一螺纹孔螺纹连接。

优选地，所述弯晶组件还包括顶丝，所述晶体微调板上设置有第二螺纹孔，所述顶丝与所述第二螺纹孔螺纹连接，且其末端顶在所述螺钉固定块的侧面上。

优选地，所述螺钉与所述晶体调节轴的距离大于所述顶丝与所述晶体调节轴的距离。

优选地，所述探测器组件包括探测器、固定法兰和探测器保护帽，所述探测器通过所述固定法兰固定在所述腔体组件上，所述探测器保护帽安装在所述探测器前端的探测头上。

优选地，所述cr靶管组件包括cr靶光管和滤光片压板，所述滤光片压板安装在所述cr靶光管上，所述cr靶光管上固定的滤光片压板与所述腔体组件上的安装孔位置对应，所述cr靶光管通过螺钉连接在所述腔体组件上；所述滤光片压板上设置密封圈和薄膜，通过所述密封圈和薄膜对所述腔体组件的内腔进行密封。

优选地，所述ag靶管组件包括ag靶管和光管连接件，所述ag靶管通过所述光管连接件连接在所述弯晶组件上，连接处通过密封圈进行密封。

优选地，所述腔体组件包括腔体和腔体盖，所述腔体盖通过螺钉连接在腔体的螺纹孔内，所述腔体和腔体盖的接触位置设置密封圈。

优选地，所述样品组件包括样品杯和样品托，所述样品托固定在所述腔体内部，所述样品杯置于所述样品托上。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的利用全聚焦技术测全元素含量的装置，通过利用全聚焦技术、放置有样品的密封腔体内充气及使用两组光管的x射线荧光光谱分析技术实现能谱仪全元素的高精度分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的利用全聚焦技术测全元素含量的装置的一种角度的结构示意图；

图2为本发明的利用全聚焦技术测全元素含量的装置的另一种角度的结构示意图；

图3为图2的利用全聚焦技术测全元素含量的装置的a-a截面剖视示意图；

图4为本发明的利用全聚焦技术测全元素含量的装置的滤光片切换组件的结构示意图；

图5为本发明的利用全聚焦技术测全元素含量的装置的弯晶组件的一种角度的结构示意图；

图6为本发明的利用全聚焦技术测全元素含量的装置的弯晶组件的另一种角度的结构示意图；

图7为图6的利用全聚焦技术测全元素含量的装置的弯晶组件的b-b截面剖视示意图；

图8为本发明的利用全聚焦技术测全元素含量的装置的腔体组件的结构示意图；

图9为图8的利用全聚焦技术测全元素含量的装置的腔体组件的c-c截面剖视示意图；

其中，1为腔体组件，11为腔体，12为腔体盖，2为cr靶管组件，3为支撑架，4为滤光片切换组件，41为支撑板，42为光电开关安装板，43为光电开关，44为挡光片，45为滤光片支撑，46为驱动电机，47为齿条，48为滤光片安装孔，5为探测器组件，6为ag靶管组件，7为弯晶组件，71为弯晶安装盒，72为弯晶，73为弯晶托板，74为弯晶微调板，75为螺钉固定块，76为弹簧，77为晶体调节轴，78为密封法兰，79为螺钉，710为顶丝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-9所示，本发明提供了一种利用全聚焦技术测全元素含量的装置，包括腔体组件1、滤光片切换组件4、探测器组件5、cr靶管组件2、弯晶组件7、ag靶管组件6、支撑架3、样品组件、cr靶高压电源、ag靶高压电源和气体发生装置，滤光片切换组件4、探测器组件5、cr靶管组件2和弯晶组件7均固定连接在腔体组件1上，ag靶管组件6固定连接在弯晶组件7上，腔体组件1固定在支撑架3上，样品组件设置在腔体组件1内，气体发生装置通过通气管与腔体组件连通，气体发生装置为腔体内提供气体气氛。cr靶高压电源与cr靶管组件2电连接，ag靶高压电源与ag靶管组件6电连接。

滤光片切换组件4包括驱动电机46、滤光片支撑45、挡光片44、支撑板41、光电开关43和光电开关安装板42，光电开关安装板42、驱动电机46和滤光片支撑45均安装在支撑板41上，支撑板41固定连接在腔体组件1上，。滤光片支撑45上设置有齿条47和滤光片安装孔48，滤光片安装孔48设置5个，用于安装滤光片。光电开关43安装在光电开关安装板42上，挡光片44安装在滤光片支撑45上，并与滤光片支撑45一起运动，同时与光电开关43滑动接触，用于控制位于不同滤光片安装孔48内的滤光片工作。驱动电机46的输出轴与一齿轮固定连接，所述齿轮与齿条47啮合。在驱动电机46的驱动下，滤光片支撑45来回切换位于滤光片安装孔48内的滤光片的位置，从而实现对不同元素含量的分析。滤光片安装孔48的个数不拘于5个，可以根据需求设定。

弯晶组件7包括弯晶安装盒71、弯晶72、弯晶托板73、晶体微调板74、螺钉固定块75、弹簧76、晶体调节轴77、密封法兰78和螺钉79，弯晶安装盒71固定连接在腔体组件1上，晶体72固定在弯晶托板73上，弯晶托板73固定在晶体调节轴77置于弯晶安装盒71内部的一端上，晶体调节轴77位于弯晶安装盒71外部的一端与晶体微调板74固定连接，晶体调节轴77可以相对于弯晶安装盒71的盒壁转动，晶体调节轴77与弯晶安装盒71连接位置处设置有密封圈，密封圈外侧设置有密封法兰78；晶体微调板74的一侧对应位置设置螺钉固定块75；螺钉固定块75固定连接在弯晶安装盒71的外壁上。螺钉固定块75上设置有第一螺纹孔，晶体微调板74上设置有通孔，所述通孔位置与所述第一螺纹孔位置对应；螺钉79依次穿过所述通孔和弹簧76后，与第一螺纹孔螺纹连接。通过旋转螺钉79，带动晶体微调板74运动，晶体微调板74运动带动与之固定连接的晶体调节轴77转动，从而带动与晶体调节轴77固定连接的弯晶托板73转动，实现对弯晶72的使用角度的调整，使弯晶72聚焦点处在合适的位置。经过聚焦的x射线会大大提高激发效率。

弯晶组件7还包括顶丝710，晶体微调板74上还设置有第二螺纹孔，顶丝710与所述第二螺纹孔螺纹连接，且其末端顶在螺钉固定块75的靠近晶体微调板74的侧面上。通过设置顶丝710，使得弯晶组件7的弯晶72调整好角度后不会有晃动，保证了工作过程中弯晶72的角度的可靠性。

螺钉79与晶体调节轴77的距离大于顶丝710与晶体调节轴77的距离，使得角度调节过程中，操作更省力。

探测器组件5包括探测器、固定法兰和探测器保护帽，所述探测器通过所述固定法兰固定在所述腔体组件1上，所述探测器保护帽安装在所述探测器前端的探测头上。

腔体组件1包括腔体11和腔体盖12，腔体盖12通过螺钉连接在腔体11的螺纹孔内，腔体11和腔体盖12的接触位置设置密封圈。cr靶管组件2包括cr靶光管和滤光片压板，所述滤光片压板安装在所述cr靶光管上，所述cr靶光管上固定的滤光片压板与腔体11上的安装孔位置对应，所述cr靶光管通过螺钉连接在腔体组件1上。所述滤光片压板上设置密封圈和薄膜，通过所述密封圈和薄膜对腔体组件1与所述滤光片压板的连接位置进行密封，从而保证腔体11的密封。

ag靶管组件6包括ag靶管和光管连接件，所述ag靶管通过所述光管连接件连接在弯晶组件7上，连接处通过密封圈进行密封。

所述样品组件包括样品杯和样品托，所述样品托固定在腔体11内部，所述样品杯置于所述样品托上。

装置测试时，由气体发生装置通过管路为腔体组件1内提供气体气氛，cr靶管组件2和ag靶管组件6分别在cr靶高压电源、ag靶高压电源的驱动下产生x射线。cr靶管组件2产生的射线通过滤光片切换组件4滤光后照射置于腔体11内的样品杯内的样品，而ag靶管组件6产生的射线则通过弯晶组件7聚焦后照射置于腔体11内的样品杯内的样品。样品产生二次荧光，此荧光被探测器组件5接收并分析数据，得到测试结果。本发明的利用全聚焦技术测全元素含量的装置，通过利用全聚焦技术、放置有样品的密封腔体内充气及使用两组光管的x射线荧光光谱分析技术实现了能谱仪的全元素分析，并且使元素的具体分析数据提高了一个数量级。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。