X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构的制作方法

本实用新型涉及无损分析检测领域，尤其涉及一种X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构。

背景技术：

X射线荧光光谱是现代仪器分析中十分重要的一种分析技术，X射线荧光光谱仪器在无损分析领域里也占据着举足轻重的地位。X射线荧光光谱仪按照色散类型可以分为能量色散(EDXRF)以及波长色散(WDXRF)。自上世纪50年代末我国引进能量色散型仪器以来，我国在能散型仪器的研究生产方面得到快速发展，而能散型仪器较波散型相比无论在发展速度亦或创新及分析领域上前者均已极大地超越了后者。

随着X荧光光谱技术的发展与更新换代，仪器的整体性能也得到了一个又一个质的提升。这些整体提升的性能特别依赖于一些仪器内部件，如滤光片、准直器、三维偏正载体等。然而随着各种内部件在仪器系统内的引入也给X射线的传递提出了更复杂的环境及更高的要求，如光路干扰防护、异物进入防损以及监视图像失真等问题。

现有的X射线荧光光谱仪的基本结构是在测试样的前方设置激发X射线，后方设置探测器。经实践，这样的结构在仪器用户实际操作过程中已经产生多种不良后果，而有些后果对于仪器而言甚至会带来不可恢复性的损坏。虽然某些型号的现有仪器在测试口处安装有一层极薄的迈拉膜，因膜的机械强度和抗腐蚀能力的有限性(以及长期使用带来抗疲劳性能的下降)也只能对测试仓和仪器内部进行非常有限的防护，同时迈拉膜的存在对样品的测试特别是轻元素的特征X射线荧光产生强烈的吸收，其最终结果导致轻元素的最小检测限剧烈上升。

不良后果主要有：1.X射线在复杂的光路传递中产生的散射和干扰，将影响到最终的测试结果。2.上述近乎裸露的结构，当测试样(特别是粉末状、细小颗粒状以及液态试样)不慎掉入或流入测试口继而进入仪器内部，将对脆弱的内部件造成影响：如损坏/腐蚀高价值内部件(如探测器、X射线管、高精度传动装置等,甚至干扰测试结果)，同时异物的清理工作也极其繁琐冗长。3.通常，下照式的结构限定了拍摄装置亦需要自下向上拍摄试样被照射到的区域，任何不在试样垂直正下方轨迹上的拍摄点必将对拍摄图像造成形状上的扭曲或失真。而若拍摄装置处于试样正下方又将时刻面临被试样(特别是液态、带有腐蚀性、残留性强、难以清理等性质的试样)的侵蚀。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构，为仪器内部部件因测试样品的不慎进入提供强大的保护，还能满足拍摄装置拍摄测试样时不因角度问题造成图像形状的扭曲或失真。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构，安装于X射线荧光光谱仪的样品放置口的内侧，包括一上部开口、下部密封的保护罩体，所述保护罩体的上部开口与测试样品位置对应，所述保护罩体的上部开口下方被界定为异物接收腔，所述异物接收腔的两侧分别设置有X射线入口和X射线荧光检测口，在保护罩体底部设置有朝着上部开口方向拍摄的拍摄装置。

作为进一步改进，保护罩体为圆筒形罩体或方筒形罩体。

作为进一步改进，保护罩体为漏斗型罩体。

作为进一步改进，保护罩体为纺锤形罩体。

作为进一步改进，保护罩体直接与样品测试平面固定。

或者，还包括一个固定支架，所述固定支架固定在X射线荧光光谱仪上，保护罩体与所述固定支架连接、固定。进一步，样品测试平面设置在固定支架上。进一步，拍摄装置的中心与样品中心的连线垂直于样品测试平面。

作为进一步改进，在X射线入口和X射线荧光检测口设置有光学准直器。

作为进一步改进，在X射线入口设置有光路入口导向管，既能对X射线起到导向和准直作用，还能在测试样品(特别是液体样品)进入时可挡住低粘度流体的飞溅和对高、低粘度流体的流动具有导流功能，最终防护仪器内部件。

作为进一步改进，在X射线荧光检测口设置有光路出口导向管，既能对X射线荧光起到导向和准直作用，还能在测试样品(特别是液体样品)进入时可挡住低粘度流体的飞溅和对高、低粘度流体的流动具有导流功能，最终防护仪器内部件。

作为进一步改进，保护罩体的底部为透明结构，拍摄装置设置在保护罩体的外侧。

作为进一步改进，保护罩体的底部设置有拍摄装置安装孔，拍摄装置嵌入该拍摄装置安装孔内，在拍摄装置的上方设置有透明隔板，当测试样品侵入时可保护拍摄装置及其它内部部件。

X射线经过异物接收腔的X射线入口进入，照射在测试样品上，产生X射线荧光，通过X射线荧光检测口进行检测。在本实用新型中，当测试样(特别是粉末状、细小颗粒状以及液态试样)不慎掉入或流入测试口，由于保护罩体的存在，测试样基本全部进入保护罩体的异物接收腔，有效防止了测试样对X射线荧光光谱仪的内部件造成影响。

在X射线荧光检测口设置有光路出口导向管，在X射线荧光检测口设置有光路出口导向管，既能对光路起到导向和准直作用，保证测试结果的准确性；还能在测试样品(特别是液体样品)进入时，可挡住低粘度流体的飞溅和对高、低粘度流体的流动具有导流功能，最终防护仪器内部件。

拍摄装置位于底部透明结构外侧，或者，在拍摄装置上方增设透明隔板，对拍摄装置进行保护，满足拍摄装置拍摄测试样时不因角度问题造成图像形状的扭曲或失真。

本实用新型可用于能量色散型X射线荧光光谱仪，还可用于波长色散型仪器。

本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚的了解。

附图说明

图1为实施例1的示意图。

图2为实施例2中保护罩体的俯向示意图。

图3为实施例3中保护罩体的示意图。

图4为实施例4中保护罩体的示意图。

图5为实施例5的示意图。

图6为实施例6的示意图。

图7为实施例7的示意图。

图8为实施例8的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。

实施例1

参见图1，一种X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构，设置于X射线荧光光谱仪的样品放置口的内侧，包括保护罩体，保护罩体为圆筒形罩体100，圆筒形罩体100的上部开口、下部密封。

圆筒形罩体100通过卡扣式连接方式与固定支架160连接、固定。固定支架160固定在X射线荧光光谱仪上，样品测试平面170设置在固定支架160上。清洁或必要时可直接将圆筒形罩体100从固定支架160上取下，取用灵活方便。

圆筒形罩体100上部开口110与X射线荧光光谱仪的测试样品位置对应，保护罩体的上部开口110的下方被界定为异物接收腔120，由于入侵的测试样品中大多数将进入圆筒形罩体100的内部，即异物接收腔120内(异物接收腔120需具有一定的深度以储存一定量的测试样品)，异物接收腔120的高度为30-100mm。

异物接收腔的两侧分别设置有X射线入口130和X射线荧光检测口140，在X射线入口130设置有光路入口导向管180，从X射线发射装置出来的X射线通过光路入口导向管180后，照射在测试样品200上。光路入口导向管180既能对X射线起到导向和准直作用，还能在测试样品(特别是液体样品)进入时可挡住低粘度流体的飞溅，并且对高、低粘度流体的流动具有导流功能，最终防护仪器内部件，如X射线管铍窗。X射线照射在测试样品上后，产生X射线荧光，通过X射线荧光检测口140进行检测。在X射线荧光检测口140设置有光路出口导向管190，既能对X射线荧光起到导向和准直作用，还能在测试样品(特别是液体样品)进入时可挡住低粘度流体的飞溅，并且对高、低粘度流体的流动具有导流功能，最终防护仪器内部件，如探测器铍窗等。需要指出的是，入射线与反射线间夹角θ可根据实际需求改变，此时光路入口导向管180和光路出口导向管190的开度相应改变。

圆筒形罩体100的底部设置有拍摄装置安装孔151，拍摄装置150嵌入该拍摄装置安装孔151内，拍摄装置的拍摄中心与测试样品中心的连线垂直于样品测试平面170。在拍摄装置的上方设置有透明隔板152，当测试样品侵入时可保护拍摄装置及其它内部部件。且可通过拍摄装置150的实时拍摄第一时间得知侵入的发生(而不需要排查各类导致拍摄装置150运行失效的可能)；额外地，使用本结构后安全性能极大提升，在样品测试平面170放置测试样品处的样品测试口上无需安装迈拉膜等对测定轻元素不利的薄膜。综上所述，本方案达成的技术目的总结归纳为：1.测试时可保证光路的传递无散射等干扰，2.即使试样从测试口进入仪器内部亦不会对仪器造成严重影响，3.方便拍摄装置良好拍摄，图像不失真不扭曲。4.可不使用迈拉膜从而避免其严重干扰轻元素的检测下限。

实施例2

参见图2，一种X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构，与实施例1的区别在于：保护罩体选用方筒形罩体101。X射线入口131和X射线荧光检测口141分别设置在方筒形罩体101的左右两侧。

实施例3

参见图3，一种X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构，与实施例1的区别在于：保护罩体选用漏斗型罩体102。X射线入口132和X射线荧光检测口142分别设置在方筒形罩体102的左右两侧。

实施例4

参见图4，一种X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构，与实施例1的区别在于：保护罩体选用纺锤形罩体103。X射线入口133和X射线荧光检测口143分别设置在方筒形罩体103的左右两侧。

实施例5

参见图5，一种X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构，与实施例1的区别在于：圆筒形罩体100通过螺栓171直接与样品测试平面170固定，取消了固定支架160。测试样品200放置于样品测试平面170上。

实施例6

参见图6，一种X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构，与实施例1的区别在于：圆筒形罩体100通过卡扣式连接方式与固定支架160连接、固定。固定支架160固定在X射线荧光光谱仪上，取消了样品测试平面170，测试样品200直接放置在圆筒形罩体100的上部开口110的位置。

实施例7

参见图7，一种X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构，与实施例1的区别在于：异物接收腔120的两侧分别设置有X射线入口130和X射线荧光检测口140，取消光路入口导向管180和光路出口导向管190，在X射线入口130和X射线荧光检测口140位置使用片准直器或管准直器的组合方式。特别地，配合【一种光学准直器】专利申请号CN201711258238.4(本申请人于2017年申请的专利)，能将整体性能提升到巅峰。

实施例8

参见图8，一种X射线荧光光谱仪的内部装置保护结构，与实施例1的区别在于：圆筒形罩体100的整体或底部区域采用透明材料，拍摄装置150设置在圆筒形罩体100的外侧，取消透明隔板152的设置。这种结构同样可以对拍摄装置进行保护，满足拍摄装置拍摄测试样时不因角度问题造成图像形状的扭曲或失真。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。