连续衍射分光与探测装置及顺序式x射线荧光光谱仪的制作方法_2

文档序号:9863468阅读:来源:国知局
器狭缝的功能,以使第一支臂与固定杆间的夹角、第二支臂与固定杆间的夹角始终保持相等,从而使得入射狭缝、弯曲晶体和X射线探测器狭缝始终位于同一罗兰圆上。
[0030]其力传导的作用原理为:第一电机驱动第一滑块带着弯曲晶体在第一轨道上移动,固定杆与第一轨道间的夹角随着变化,拉动第三支臂与固定杆间的夹角变化,也即拉动第三滑块在固定杆上顺序移动,从而带着第四支臂与固定杆间的夹角随着变化,也即拉动第二滑块在第二轨道上顺序移动,并拉动第二轨道与固定杆间的夹角随着变化,从而带动第二支臂在第二轨道上顺序滑动,由于第一支臂、第二支臂、固定杆三者耦合在一起,从而拉动第一支臂与第一轨道间的夹角随着变化;从而使得其夹角始终相等,以保证入射狭缝、弯曲晶体和X射线探测器狭缝三者始终位于同一虚拟的罗兰圆上。
[0031 ] 较佳的,弯曲晶体位置设有弯曲晶体托架,用于承托弯曲晶体,所述弯曲晶体托架与固定杆一体式设计或者耦合为一体。
[0032]较佳的,所述第一支臂、第二支臂的长度为Imm-lOOOmm。
[0033]较佳的,弯曲晶体为LiF(200)、LiF(220)、Ge(lll)、PET、TAIP、TAM、ADP、KAP、InSb、E.D.D.T、ΡΕ、石膏或黄玉。
[0034]本发明还提供一种顺序式X射线荧光光谱仪,包括X射线激发源、样品室、分光测量室和探测器,其中,分光测量室内设置有上述的连续衍射分光与探测装置,激发源的X射线照射样品后,激发的次级X射线进入所述的X射线入射狭缝;探测器经所述的X射线探测器狭缝接收曲面晶体衍射的X射线进行分析。
[0035]本发明的有益效果有:
[0036]1、连续衍射分光与探测装置采用由两条轨道和相应的支臂组成采用等角等距虚拟的罗兰圆装置,结构简单,维护方便,且可实现弯曲晶体条件下的X射线波长连续不间断衍射分光与探测。
[0037]2、等角等距虚拟的罗兰圆装置既可以双电机同步驱动,也可以通过增设两条支臂利用力传导原理节约为单电机驱动。
[0038]3、一种顺序式X射线荧光光谱仪,可实现在弯曲晶体衍射条件下,连续不间断波长的顺序式分析,既保证了弯曲晶体的衍射效率,又满足了顺序式分析的需要。
[0039]下面将结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
【附图说明】
[0040]图1为本发明实施例1连续衍射分光与探测装置的结构示意图。
[0041]图2为本发明实施例1连续衍射分光与探测装置的弯曲晶体不同运动状态下(小角)的示意图。
[0042]图3为本发明实施例1连续衍射分光与探测装置的弯曲晶体不同运动状态下(中角)的示意图。
[0043]图4为本发明实施例1连续衍射分光与探测装置的弯曲晶体不同运动状态下(大角)的示意图。
[0044]图5为本发明实施例2连续衍射分光与探测装置的结构示意图。
[0045]图中,1-第一轨道,2-第二轨道,3-固定杆,4-第一支臂,5-第二支臂,6_第三支臂,7-第四支臂,8-弯曲晶体,9-第一滑块,10-第二滑块,11-第三滑块,12-第一电机,13-第二电机。
【具体实施方式】
[0046]通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地了解本发明,但它们不是对本发明的限定。具体实施例中没有详细叙述的部分是采用现有技术、公知技术手段和行业标准获得的。
[0047]实施例1
[0048]请结合参看附图1至4,本发明提供一种连续衍射分光与探测装置,包括:
[0049]第一轨道I,用于弯曲晶体8在其上顺序移动,其起点位置为X射线入射狭缝A处;
[0050]第二轨道2,用于X射线探测器狭缝在其上顺序移动,其起点位置和弯曲晶体8在第一轨道上耦合于S处;
[0051]固定杆3,用于固定弯曲晶体8,其起点位置设有弯曲晶体8,另一端与第一支臂4、第二支臂5耦合于G处;
[0052]第一支臂4,连接于第一轨道I的起点位置与固定杆3的端点G位置;和
[0053]第二支臂5,连接于第二轨道2的X射线探测器狭缝位置B与固定杆3的端点G位置;
[0054]第一支臂1、第二支臂2和固定杆3于固定杆的端点G位置三者耦合,第一支臂1、第二支臂2和固定杆3的长度相同,均为弯曲晶体8的曲率半径R ;
[0055]第一轨道I上设有用于带动弯曲晶体顺序移动的第一滑块9,第一滑块由第一电机12驱动;
[0056]第一滑块9上设有第三支臂6,其固定点位于第一滑块9上,第三支臂6的另一端可移动地连接于固定杆3上,第三支臂6固定点至弯曲晶体8的距离与第三支臂6的长度相等;
[0057]第二轨道2上设有第四支臂7,其固定点位于第二轨道起点位置S与探测器狭缝位置B之间,第四支臂7的另一端可移动地连接于固定杆3上,第四支臂7固定点至弯曲晶体8的距离与第四支臂7的长度相等;
[0058]第三支臂6、第四支臂7的长度相等,且两者的端点共同耦合于固定杆3上;
[0059]第三支臂6、第四支臂7的端点在固定杆3上耦合的位置设有第三滑块11,用于带动第三支臂6、第四支臂7的端点在固定杆3上顺序移动;
[0060]随着弯曲晶体S在第一轨道I上顺序移动,相对应的,X射线探测器狭缝B在第二轨道2上顺序移动,并且第一支臂I与固定杆3间的夹角、第二支臂2与固定杆3间的夹角始终保持相等。
[0061]本实施例中,驱动电机为直线电机。当然,可以依据需要选择直流电机、伺服电机、步进电机等。更具体的,直线电机为丝杆电机,并且在第一滑块9上安装与丝杆配套的螺母,这样当电机的丝杆转动时,螺母可带动第一滑块9做直线往复运动。
[0062]采用耦合的第三支臂和第四支臂结构,仅需单个电机驱动弯曲晶体,并通过机构力传导的作用原理,即可实现同步驱动X射线探测器狭缝的功能,以使第一支臂与固定杆间的夹角、第二支臂与固定杆间的夹角始终保持相等,从而使得入射狭缝、弯曲晶体和X射线探测器狭缝始终位于同一罗兰圆上。
[0063]其力传导的作用原理为:第一电机驱动第一滑块带着弯曲晶体在第一轨道上移动,固定杆与第一轨道间的夹角随着变化,拉动第三支臂与固定杆间的夹角变化,也即拉动第三滑块在固定杆上顺序移动,从而带着第四支臂与固定杆间的夹角随着变化,也即拉动第二滑块在第二轨道上顺序移动,并拉动第二轨道与固定杆间的夹角随着变化,从而带动第二支臂在第二轨道上顺序滑动,由于第一支臂、第二支臂、固定杆三者耦合在一起,从而拉动第一支臂与第一轨道间的夹角随着变化;从而使得其夹角始终相等,以保证入射狭缝、弯曲晶体和X射线探测器狭缝三者始终位于同一虚拟的罗兰圆上。
[0064]当然,本发明的弯曲晶体可以采用弯曲晶体托架支承,本实施中,弯曲晶体托架与固定杆一体式设计,当然也可以采用耦合为一体式的设计。
[0065]对于轨道长度、支臂长度的选择为现有常识,主要受弯曲晶体的曲率半径决定,较佳的,第一支臂、第二支臂的长度在Imm-1OOOmm范围内选择。
[0066]对于弯曲晶体的选择,可以依据检测样品的需要进行,比如选择LiF (200)、LiF(220)、Ge (111)、PET、TAIP、TAM、ADP、KAP、InSb、E.D.D.Τ、ΡΕ、石膏或黄玉。
[0067]本实施例提供的一种顺序式X射线焚光光谱仪,包括X射线激发源、样品室、分光测量室和探测器,其中,分光测量室内设置有实施例1的上述连续衍射分光与探测装置,激发源的X射线照射样品后,激发的次级X射线进入所述的X射线入射狭缝;探测器经所述的X射线探测器狭缝接收曲面晶体衍射的X射线进行分析。
[0068]实施例2
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