专利名称：手持式二代x荧光光谱仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微量元素检测仪器，尤其是一种手持式的X荧光能量色散光谱仪，可同时快速检测样品中，从钾(K)到铀(U)的多种元 素。该仪器为专门针对欧盟的RoHS指令而开发的现场在线检测仪器，主要 测量RoHS指令中涉及到的五种元素，六种物质。
背景技术：
目前市场上推出的X荧光光谱仪，主要存在如下缺点1. 激发源。有的仍旧采用落后，并且已经受到国家严令管制的同位素放射 源。同位素放射源是全天无休，不管测试与否都会放射出辐射射线，对 操作者以及环境有辐射污染。鉴于安全方面的原因，同位素放射源已经 受到了国家有关部门的严令管制，对使用者有诸多的限制条件和核查过 程。而本款仪器采用的高压电源和X光管激发源，.是一种十分安全的激 发源。当仪器处于非测试状态时，将不会有X射线产生。在测试时，也 通过结构上的设计，最大限度避免了X射线的逃逸。所以是一种2. 探测器致冷方式。在探测器方面，有的仍旧采用落后的液氮制冷技术支 持的探测器。采用液氮制冷的X荧光光谱仪，除了体积庞大之外，其氮 气由于会不停挥发的缘故，需要定时去补充，对操作者而言，十分烦琐 和麻烦。而由于制冷原理上的原因，用液氮制冷的探测器往往不能保证 探测器在恒温的状态下工作，所有测量结果也会不稳定。3. 探测器。同样在探测器方面，有的仍旧采用比较落后的正比计数管，这 种探测器由于分析原理上的原因，分辨率比较差，在测量微量元素方面，
效果比较差。
4. 仪器结构。目前市场上的仪器主要是台式，甚至立式。体积比较庞大， 只能在室内甚至实验室里使用，在运输方面非常麻烦，而且存在着数据 要重新校正的危险。在碰到某些大件，如冰箱外壳，汽车外壳等时，使 用方面相当不便。
5. 不能切换滤光片。在R0HS测试中，对应金属基体和塑料基体的样品， 难以得到正确的测量结果；作全元素分析时，对更广的元素范围没有良 好的灵敏度和准确度。
发明内容
为了克服上述X荧光光谱仪的缺点，本实用新型的目是提供一种手持 式二代X荧光光谱仪，该光谱仪通过对原有结构的改进，具有一般X荧光 光谱仪所没有的优良性能。
本实用新型所采用的技术方案是 一种手持式二代X荧光光谱仪，包 括机身和与之相连的掌上电脑，其中，所述机身内安装有光源系统、探测 器系统，信号处理以及MCA系统，光源系统(包括高压和光管)发射出X 射线，X射线作用在样品上后，样品中的各个原子会被激发出特征X荧光， 这些X荧光被探测器所接收，分析转化为电信号，电信号经过MCA模块的 处理，再传输到掌上电脑(PDA)中，在软件的用户界面上显示出来；其中， 所述机身的形状为易于携带的枪状，所述机身包括左壳、扳机、右壳和底 座，其中，探测器、光源放射系统固定于右壳内枪身前部，而印刷电路板、 信号处理系统则固定于右壳内枪身中部，同时底座固定于右壳内枪身尾部, 且，所述右壳内扳机位置固定有电池，该电池上覆盖着一电池盖；所述光 源系统包括高压电源和X光管，所述X光管采用一体化封装结构，所述一 体化封装结构的外壳上加装有金属散热器。
由于目前市场上的仪器主要是台式，甚至立式。体积比较庞大，只能 在室内甚至实验室里使用，在运输方面非常麻烦，而且存在着数据要重新 校正的危险。在碰到某些大件，如冰箱外壳，汽车外壳等时，使用方面相 当不便。而枪形结构的设计使得本实用新型体积很小(尺寸)，重量仅为
1.2kg左右，便于携带和运输，在野外作业和测量大物件时的优势是无法比 拟的。
所述金属散热器包括左散热块和右散热块。X光管的一体化封装结构和 金属散热器的加装大大降低了 X光管工作时的温度，有利于延长X光管的 使用寿命。
所述光谱仪设有滤光片切换装置。该装置可切换2组滤光片，在R0HS 测试中，该2组滤光片分别对应金属基体和塑料基体的样品，因此都有正 确的测量结果；作全元素分析时，对更广的元素范围有良好的灵敏度和准 确度。
所述光谱仪的外壳上安装固定有一掌上电脑(PDA)，所述PDA与 所述光谱仪之间为无线蓝牙连接。因此在测试过程中，操作人员可手持PDA 进行观测和控制，可在一定距离内随意移动，使测试过程更灵活方便，更 人性化。
所述光谱仪的前端设有微动开关。该微动开关保证了在仪器紧贴样品 时，才会启动X光管，输出X射线，使仪器对人的安全性更有保障。 所述光谱仪设有检测口缓冲硅胶件支架。
所述光谱仪可使用110/220伏交流电源，也可使用9VDC适配器，作仪 器电池充电及连续测量的电源。增加了使用的方便性，结合使用可选件一 固定式测试架，可使本实用新型也作为台式仪器用于室内的连续测试，实 现一机双用。
本实用新型的有益效果是该仪器无污染，安全激发源；测量稳定，
耗材少；分辨率高，测量准确；小巧轻便，更适合现场作业，在测试大物
件时的优势尤为突出。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。
图l是本实用新型的整体结构示意图。
图2是本实用新型右壳部分和PDA部分的结构示意图。
图3是本实用新型的扳机部分的结构示意图。
图4是本实用新型的底座部分的结构示意图。
图5是本实用新型的检测口缓冲硅胶件支架部分的结构示意图。
1、掌上电脑；2、左壳；3、左散热块；4、印刷电路板；5、探测器；6、 检测口缓冲硅胶件支架；7、准直器；8、高压光管；9、右散热块；10、扳 机；11、电池盖；12、电池、13、右壳；14、底座；31、滤光片切换装置；
32、微动开关。
具体实施方式
如图l、图2、图3、图4和图5所示， 一种手持式二代X荧光光谱 仪，包括机身和与之相连的掌上电脑(1)，其中，所述机身内安装有光源 系统、探测器系统，信号处理以及MCA系统，光源系统(包括高压和光管) 发射出X射线，X射线作用在样品上后，样品中的各个原子会被激发出特征 X荧光，这些X荧光被探测器(5)所接收，分析转化为电信号，电信号经 过MCA模块的处理，再传输到掌上电脑(1)中，在软件的用户界面上显示 出来；其中，所述机身的形状为易于携带的枪状，所述机身包括左壳(2)、 扳机(IO)、右壳(13)和底座(14)，其中，探测器(5)、光源放射系统的准直 器(7)和高压光管(8)固定于右壳(13)内枪身前部，而印刷电路板(4)、 信号处理系统则固定于右壳(13)内枪身中部，同时底座(14)固定于右壳内枪身尾部，且，所述右壳内扳机(10)位置固定有电池(12)，该电池上覆盖 着一电池盖(11);所述光源系统包括高压电源和X光管，所述X光管采用
一体化封装结构，所述一体化封装结构的外壳上加装有金属散热器，所述
金属散热器包括左散热块(3)和右散热块(9)。
一方面，目前市场上的仪器主要是台式，甚至立式。体积比较庞大， 只能在室内甚至实验室里使用，在运输方面非常麻烦，而且存在着数据要 重新校正的危险。在碰到某些大件，如冰箱外壳，汽车外壳等时，使用方 面相当不便。而枪形结构的设计使得本实用新型体积很小(尺寸)，重量仅 为1.2kg左右，便于携带和运输，在野外作业和测量大物件时的优势是无 法比拟的。
另外， 一体化封装结构和金属散热器的加装大大降低了 X光管工作时 的温度，有利于延长X光管的使用寿命。
所述光谱仪设有滤光片切换装置(31)。该装置可切换2组滤光片，在 R0HS测试中，该2组滤光片分别对应金属基体和塑料基体的样品，因此都 有正确的测量结果；作全元素分析时，对更广的元素范围有良好的灵敏度 和准确度。
所述光谱仪的外壳上安装固定有一掌上电脑(PDA),所述PDA与 所述光谱仪之间为无线蓝牙连接。因此在测试过程中，操作人员可手持PDA 进行观测和控制，可在一定距离内随意移动，使测试过程更灵活方便，更 人性化。
所述光谱仪的前端设有微动开关(32)。该微动开关保证了在仪器紧贴样 品时，才会启动X光管，输出X射线，使仪器对人的安全性更有保障。 所述光谱仪设有检测口缓冲硅胶件支架(6)。
所述光谱仪可使用110/220伏交流电源，也可使用9VDC适配器，作仪 器电池充电及连续测量的电源。增加了使用的方便性，结合使用可选件一
固定式测试架，可使本实用新型也作为台式仪器用于室内的连续测试，实 现一机双用。
本实用新型的软件的工作原理主要包括以下五个步骤
一、 仪器校正
调整仪器放大倍数，消除峰漂的影响，确保待测样品与标注样品条件一致。
二、 工作曲线
根据样品的成分和基材不同，把工作曲线分为五大类即测塑料中的Cr; 测铝镁中的Cr, Cd， Pb， Hg, Br，测塑料中的Cd， Pb， Hg， Br,测金属中的 Cr, Cd， Pb, Hg， Br，测焊锡中的，Pb等。每一大类根据实际需要可任意添加多 条曲线。
三、 强度计算
这里采用峰背比的方法，峰面积用高斯拟合计算。艮口
/ = Ip为峰的面积，Ib为背景面积。
(U0)2 5
R:峰的左边界 L:峰的右边界 H:峰的高度。 X:峰道址 X。峰的中心道址 S :与峰的宽度有关的参数 四、计算含量
含量按公式C二aW+b计算6 系数a，b用最小二乘法给出。<formula>formula see original document page 9</formula>Ci是标准样品/的浓度。 Ii是标准样品z'的强度。 五、报告结果
可以把测量的结果保存到所需要的文件夹，并由打印机打印出来(
权利要求1.一种手持式二代X荧光光谱仪，包括机身和与之相连的掌上电脑，其中，所述机身内安装有光源系统、探测器系统，信号处理以及MCA系统，其中，光源系统包括高压和光管，发射出X射线，X射线作用在样品上后，样品中的各个原子会被激发出特征X荧光，这些X荧光被探测器所接收，分析转化为电信号，电信号经过MCA模块的处理，再传输到掌上电脑中，在软件的用户界面上显示出来；其中，所述机身的形状为易于携带的枪状，所述机身包括左壳、扳机、右壳和底座，其中，探测器、光源放射系统固定于右壳内枪身前部，而印刷电路板、信号处理系统则固定于右壳内枪身中部，同时底座固定于右壳内枪身尾部，且，所述右壳内扳机位置固定有电池，该电池上覆盖着一电池盖；其特征在于所述光源系统包括高压电源和X光管，所述X光管采用一体化封装结构，所述一体化封装结构的外壳上加装有金属散热器。
2. 据权利要求1所述的手持式二代X荧光光谱仪，其特征在于所述金 属散热器包括左散热块(3)和右散热块(9)
3. 据权利要求1或2所述的手持式二代X荧光光谱仪，其特征在于所 述光谱仪设有滤光片切换装置。
4. 据权利要求3所述的手持式二代X荧光光谱仪，其特征在于所述光 谱仪的外壳上安装固定有一掌上电脑，所述掌上电脑与所述光谱仪之间为无 线蓝牙连接。
5. 据权利要求4所述的手持式二代X荧光光谱仪，其特征在于所述光 谱仪的前端设有微动开关。
6. 据权利要求5所述的手持式二代X荧光光谱仪，其特征在于所述光谱仪设有检测口缓冲硅胶件支架。
7. 据权利要求6所述的手持式二代X荧光光谱仪，其特征在于所述光 谱仪可使用110/220伏交流电源，也可使用9VDC适配器，作仪器电池充电及 连续测量的电源。
专利摘要一种手持式二代X荧光光谱仪，包括机身和与之相连的掌上电脑，其中，所述机身的形状为易于携带的枪状，所述机身包括左壳、扳机、右壳和底座，其中，探测器、光源放射系统固定于右壳内枪身前部，而印刷电路板、信号处理系统则固定于右壳内枪身中部，同时底座固定于右壳内枪身尾部，且，所述右壳内扳机位置固定有电池，该电池上覆盖着一电池盖；所述光源系统包括高压电源和X光管，所述X光管采用一体化封装结构，所述一体化封装结构的外壳上加装有金属散热器。该仪器无污染，安全激发源；测量稳定，耗材少；分辨率高，测量准确；小巧轻便，更适合现场作业，在测试大物件时的优势尤为突出。
文档编号G01N23/223GK201177606SQ20072019621
公开日2009年1月7日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者刘召贵, 刚 应, 胡晓斌 申请人:江苏天瑞信息技术有限公司