一种新型考古断代x荧光分析仪的制作方法

文档序号:10406025阅读:800来源:国知局
一种新型考古断代x荧光分析仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及分析仪器技术领域,特别涉及到一种新型考古断代X荧光分析仪。
【背景技术】
[0002]目前,所使用的X荧光分析仪,它包括真空样品室、激发光源装置、信号探测装置、信号处理装置、计算机以及样品测量平台;其中,激发光源装置和信号处理装置分别连接的计算机,该激发光源安装在靠近测样装置的位置,信号探测装置连接信号处理装置,样品测量平台是用于存放被测样品。该X荧光分析仪由于对测试的样品要求比较规范,样品室设计比较小,不能用于测试各种较大、异形的样品,因此不能用于考古文物类的样品测试。
[0003]然而针对现有技术的不足,研发者有必要研制一种设计合理、结构简单、安装操作方便、能够无损测试各种大小异型考古文物,通用性强的新型考古断代X荧光分析仪。
【实用新型内容】
[0004]为解决现有技术存在的问题,本实用新型目的提供了一种设计合理、结构简单、安装操作方便、能够无损测试各种大小异型考古文物,通用性强的新型考古断代X荧光分析仪。
[0005]为解决以上技术问题,本实用新型采用以下技术方案来是实现的:
[0006]—种新型考古断代X荧光分析仪,包括激发光源装置、信号探测装置、信号处理装置、滤光片准直器控制系统、样品测试托架、计算机、数码控制转换器和真空系统;
[0007]还包括能用于无损测试各种大小异型考古文物的超大真空室,所述激发光源装置通过数码控制转换器与所述计算机连接,所述激发光源装置中设置有X射线发生器和高压发生器,所述信号探测装置中设置有与所述信号处理装置连接的SDD电制冷探测器,所述信号处理装置与所述计算机连接,所述SDD电制冷探测器位于所述X射线发生器激发射线的最佳反射角的位置上,所述滤光片准直器控制系统设置在所述X射线发生器前,所述滤光片准直器控制系统包括多个可选滤光片和准直器,所述滤光片准直器控制系统连接一电机驱动装置。
[0008]在本实用新型的一个优选实施例中,所述超大真空室包括真空密封样品室和样品室门,所述样品室门铰接在所述真空密封样品室上,在所述真空密封样品室内部设有样品室照明灯、样品测试托架和第一摄像头,在所述真空密封样品室上开设有真空出口,在所述样品测试托架的底部设有第二摄像头。
[0009]在本实用新型的一个优选实施例中,在所述样品室门上设有样品观察铅玻璃和门把手。
[0010]在本实用新型的一个优选实施例中,所述真空系统包括电磁阀、真空栗、管道、数码真空检测器以及控制系统,所述管道与所述真空密封样品室上开设的真空出口相连通,所述真空栗通过管道将所述真空室内的空气抽出,所述电磁阀设置在真空栗与真空室之间的管道上,所述数码真空检测器设置在所述真空室内。
[0011]在本实用新型的一个优选实施例中,所述信号处理装置包括放大器、数模转换器和单片机,所述放大器与数模转换器相连接,所述数模转换器与所述单片机相连接。
[0012]在本实用新型的一个优选实施例中,所述计算机设有USB接口、RS232串口和以太网通信接口,所述单片机通过USB接口把获取的多道数据传输给计算机。
[0013]在本实用新型的一个优选实施例中,在所述信号探测装置内部还设有探测器电源,所述SDD电制冷探测器通过探测器电源供电。
[0014]与现有技术相比,本实用新型探测器采用高分辨率、高计数率的SDD电制冷探测器,大大提高了分析元素的灵敏度和检出限;另外设有超大真空室,可以对各种大小尺寸、各种形状的考古文物样品进行无损检测,可分析元素周期表中由钠(IlNa)到铀(92U)之间的全部元素的含量,智能软件能根据该文物的成分含量自动判断出其制作年代。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本实用新型的框架图。
[0017]图2为本实用新型的X射线发生器发出X射线后的反射线路图。
[0018]图3为本实用新型的超大真空室的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]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,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。
[0020]参照图1所示,图中给出的一种新型考古断代X荧光分析仪,包括激发光源装置100、信号探测装置200、信号处理装置300、滤光片准直器控制系统400、计算机700、数码控制转换器900和真空系统。
[0021]激发光源装置100通过数码控制转换器900与计算机700连接,激发光源装置100中设置有X射线发生器110和高压发生器120,X射线发生器110与高压发生器120相连接,其中,以高压50KV的正高压X射线发生器110作为激发源,该X射线发生器110采用Be(铍)窗厚度为75微米的韧致辐射型、低功率、自然冷却、高寿命的X光管,并根据实际应用需要选择靶材,如供选择的靶材为:Rh(铑靶),Ag(银靶),W(钨靶)等。
[0022]信号探测装置200中设置有与信号处理装置300连接的SDD电制冷探测器210,在信号探测装置200内部还设有探测器电源220,SDD电制冷探测器210通过探测器电源220供电,SDD电制冷探测器210位于X射线发生器110激发射线的最佳反射角的位置上。
[0023]SDD电制冷探测器210选用美国AMPTEK公司最新开发研制的具有高分辨率、高计数率的SDD电制冷探测器210,需要在低温下(_40°C)工作,低温需要由半导体制冷方式提供。SDD电制冷探测器210无需液氮冷却,Be(铍窗)厚度为7.5微米,对55Fe 5.9keV的X射线在计数率为1000CPS时的分辨率为125eV。并且对轻元素Na、Mg、Al、S1、S等具有高灵敏度与分辨率,使一般样品在200秒内,可以得到满意的结果。
[0024]信号处理装置300包括与SDD电制冷探测器210连接的放大器310、数模转换器320和单片机330,放大器310与数模转换器320相连接,数模转换器320与单片机330相连接,在计算机700设有USB接口、RS232串口和以太网通信接口,而单片机330通过USB接口把获取的多道数据传输给计算机700,减少数据接口链接的复杂性,降低故障率。
[0025]滤光片准直器控制系统设置在X射线发生器前,滤光片准直器控制系统包括滤光片和准直器,滤光片与准直器相连接,滤光片准直器控制系统与电机驱动装置相连接。
[0026]在X射线发生器前增加了滤光片410,用于降低待测元素的本底,提高分析元素的灵敏度及检出限。该滤光片410采用合适的滤光片,可以提高特定元素的分析灵敏度,使分析下限达到PPM级,本实施例中配备5个滤光片以适应不同的分析要求。
[0027]在X射线发生器110前还安装有准直器420,准直器配备有8个不同直径的自动准直器,可以针对不同行业的样品,选择合适的准直器420及激发条件,使仪器的适应性更宽广,从X射线发生器110产生的初级X射线通过滤光片410及准直器420后直接
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