真空型x荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架的制作方法
【专利说明】
(—)技术领域:
[0001]本实用新型涉及一种X荧光光谱仪中的部件，尤其是涉及一种用于真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架。
(二)【背景技术】:
[0002]X荧光光谱仪是定量检测材料化学成份精密仪器，广泛应用于地质、建材、冶金、环保和科研等领域。为减少空气对X射线的吸收，高性能的X荧光光谱仪的光学系统内为真空。而被检样品因易挥发、易碎、或体积太或形状特异等原因，不能放进真空系统中，通常需要在样器腔与光学真空腔这两个系统之间设置一层隔离膜。考虑到隔离膜会对通过的X射线带来衰减，为了最大程度地减少隔离膜对X射线造成的衰减，需要采用很薄的隔离膜，一般隔离膜的膜厚选择为1-2 μ。但是由于隔离膜很薄，两个系统之间存在的压力差会导致隔离膜发生变形甚至引起隔离膜破损，这样需要在压力低的一边设置孔板支架，用来保护隔离膜使得隔离膜不发生变形。
[0003]国内外同类设备上采用的孔板支架是普通的丝网，虽然简单易行，但丝网存在以下问题:(1)丝网经线和玮线交接处只是搭接，容易错动；(2)丝网是平行四边形结构，网架整体不稳定，易损坏；(3)丝网式真空隔离膜支架受力后变形较大。
[0004]另一些国外同类设备上采用的孔板支架是利用铜板蚀刻技术，即在一个薄金属板上，用蚀刻工艺刻出所需间距的空隙而形成支撑网。然而由金属板蚀刻技术得到的支撑网存在以下问题:(I)只能用金属材料制成支撑网；(2)支撑网是由很薄金属板制作而成，支撑强度较差，容易发生支撑网断丝或整体发生变形；(3)在高倍放大镜下观察，蚀刻网格的边缘有很多毛刺，在使用过程中，在与隔离膜发生挤压和裹缠时，会刺破隔离膜而造成隔离膜漏气；(4)由于蚀刻支撑网很薄，应用中易与隔离膜挤压和裹缠在一起，造成不易拆开，而硬性拆开会损坏光刻支撑网，因而通常只能使用一次。
(三)【实用新型内容】:
[0005]本实用新型的目的在于提供一种真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，它能够解决现有技术的不足，对隔离膜挤压不会发生变形，支撑强度好且能够反复使用的而且便于安装。
[0006]本实用新型的技术方案:真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，其特征在于它为中间设有若干透光孔洞的整体孔板。
[0007]所述孔板上的孔洞为正六边形。
[0008]所述每个正六边形孔洞周边均布六个相同的正六边形孔洞，即相邻两个正六边形孔洞有一条公共边。
[0009]所述相邻正六边形孔洞的公共边为支撑窗口薄膜的孔间边条。
[0010]所述相邻正六边形孔洞的孔间边条均为每三条交于孔间边条节点，每条孔间边条之间的夹角相等。
[0011]所述孔板厚度为l-2mm。
[0012]所述孔板的周围留有维持形状和保持强度的边板，边板处设置安装螺钉孔。
[0013]本实用新型的原理:真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架总体的设计加工原则是最大限度地增加X射线的透过率。支撑网的材质和疏密程度也会对X射线的通过有很大影响，甚至会直接影响X荧光光谱仪的性能，为了减少支撑网带来的影响，原则上网丝线径应尽可能细，且线间距要尽可能大。同时，有研究表明，采用非金属支撑网能够使得X射线的通过率提高一倍以上。因此，采用非金属的间距较大，同时支撑强度高的支撑网是一个有待解决的难题。
[0014]本实用新型为达到上述原则，避免现有同类产品的缺点，采用整板，切割成网状孔板的办法，这样可以彻底杜绝丝网结点处滑移的缺点；
[0015]放弃金属蚀刻工艺加工孔网工艺，采用激光精密切割工艺加工孔网支撑板；由于激光切割能力很强，孔网的的厚度可以增加到l_2mm，大大孔网支撑板支撑强度大大增加；激光精密切割工艺可以加工金属孔板，同时也可以加工非金属孔板。针对不同类型的样品，金属可以选择铜、不锈钢、钼、钨等薄片。非金属可以选择石英、陶瓷、硅片、石墨等非金属材料薄板。激光精密切割工艺可以使X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架从金属向非金属领域发展沿伸。孔形的设计以追求最大的通过率为目的，同时也要兼顾孔板的支撑强度；孔板上的孔洞直径，孔间边条宽度和孔板厚度可根据孔板材料强度，通过设计和实验不断优化，达到透光率最高。本实用新型孔板孔形采用六棱形孔。平面几何理论方面证明，六棱形孔的平面通过率是最高的。另一方面，六棱形孔每一个节点有三根连线成120度均布相连，结构稳定，孔洞最大程度地充满孔板表面。再有，六棱形孔板的方向性均匀，便于安装。孔板的周围留有一定宽度的边板，作为维持形状和保持强度的依托。同时在边板处安排安装螺钉孔，可以最大程度增加孔板的抗变形强度，也便于安装。
[0016]本实用新型的优越性:1、采用整板，切割成网状孔板的办法，这样可以彻底杜绝现有丝网结构在结点处滑移的缺点；2、激光精密切割工艺切割板材能力远高于蚀刻工艺，加工的孔网厚度可以增加到l_2mm，大大孔网支撑板支撑强度大大增加；3、激光精密切割工艺可以加工金属孔板，同时也可以加工非金属孔板，可以使X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架从金属向非金属领域发展沿伸，大幅度提高X射线的通过率；4、六棱形孔的平面通过率是最高的，同时节点处结构稳定最高，方向均勾好；5、本实用新型的孔板支架，便于安装。
(四)【附图说明】:
[0017]附图为真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架结构图。
[0018]其中，I为孔板；2为孔间边条；3为孔洞；4为孔间边条节点；5为安装螺钉孔。
(五)【具体实施方式】:
[0019]实施例:如附图所示，真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，其特征在于它为中间设有若干透光孔洞3的整体孔板I。
[0020]所述孔板I上的孔洞3形状是正六边形，六边形每条边间隔一定的宽度，是相邻另一个孔洞的一条边，这个间隔的宽度形成了孔间边条2。所述每个正六边形孔洞3周边均布六个相同的正六边形孔洞3，即相邻两个正六边形孔洞3有一条公共边。所述相邻正六边形孔洞的公共边为支撑窗口薄膜的孔间边条2。由于正六边形的几何物性，孔与孔间的孔间边条2的宽度是相等的，每三条孔间边条2交于一点孔间边条节点4，且每条孔间边条2之间的夹角相等，等于120度。
[0021]所述孔洞3的孔径和孔间边条2的宽度视孔板材料强度而定，在材料强度允许的情况下，孔洞3的孔径尽可能大，孔间边条2的宽度尽可能小，所用的板材厚度尽量薄。具体尺寸要在设计图样时不断优化，并结合实际测量，最终确定孔洞3的孔径、孔间边条2的宽度数值和板材的厚度。所述孔板厚度为l_2mm。
[0022]所述孔板的周围留有维持形状和保持强度的边板，边板处设置安装螺钉孔5。
[0023]用AutoCAD或其他计算机绘图软件绘制出图样，其中孔板I外边形态及安装螺钉孔5的位置及尺寸要满足样品窗口结构要求。外形、安装、孔径和间距尺寸确定后的计算机电子版图样，交数控激光切割机床自动转换编程，上料切割，最终得到图样所示的真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架。
【主权项】
1.真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，其特征在于它为中间设有若干透光孔洞的整体孔板。2.根据权利要求1所述真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，其特征在于所述孔板上的孔洞为正六边形。3.根据权利要求2所述真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，其特征在于所述每个正六边形孔洞周边均布六个相同的正六边形孔洞，即相邻两个正六边形孔洞有一条公共边。4.根据权利要求3所述真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，其特征在于所述相邻正六边形孔洞的公共边为支撑窗口薄膜的孔间边条。5.根据权利要求3所述真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，其特征在于所述相邻正六边形孔洞的孔间边条均为每三条交于孔间边条节点，每条孔间边条之间的夹角相等。6.根据权利要求1所述真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，其特征在于所述孔板厚度为l_2mm。7.根据权利要求1所述真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，其特征在于所述孔板的周围留有维持形状和保持强度的边板，边板处设置安装螺钉孔。
【专利摘要】真空型X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架，其特征在于它为中间设有若干透光孔洞的整体孔板。本实用新型的优越性：1、采用整板，切割成网状孔板的办法，这样可以彻底杜绝现有丝网结构在结点处滑移的缺点；2、激光精密切割工艺切割板材能力远高于蚀刻工艺，加工的孔网厚度可以增加到1-2mm，大大孔网支撑板支撑强度大大增加；3、激光精密切割工艺可以加工金属孔板，同时也可以加工非金属孔板，可以使X荧光光谱仪样品窗口薄膜的孔板支架从金属向非金属领域发展沿伸，大幅度提高X射线的通过率。
【IPC分类】G01N23/223
【公开号】CN204789415
【申请号】CN201520456699
【发明人】宋欣, 张磊, 付晓光, 李海建, 宋晓琨
【申请人】中国建材检验认证集团股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月29日