CN101078696B - 荧光x射线分析设备 - Google Patents
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Abstract
为提供荧光X射线分析设备,由此通过有效地激发聚焦元素改进峰-背比例且通过减小为背景的散射X射线改进聚焦元素的检测限度。样品外壳具有一个或更多由X射线传输通过的材料制成的壁表面,且布置X射线源为初级X射线照射到壁表面上。布置样品外壳为不同于初级X射线照射到的壁表面的壁表面与X射线检测器入射窗相对。布置来自X射线源的初级X射线以便能够照射X射线检测器入射窗相对的样品外壳的壁表面。样品外壳具有随着从X射线检测器入射窗观察X射线检测器内的检测元件的视场延伸而延伸的形状。在样品外壳壁上,用于次级激发聚焦元素的金属布置在除了初级X射线传输通过的区域和来自聚焦元素的荧光X射线传到检测器的区域的区域上。
Description
技术领域
本发明涉及荧光X射线分析设备,其通过在测量样品上照射初级X射线,从测量样品诱发荧光X射线,并测量该荧光X射线的能量和X射线的强度,进行测量样品的元素分析和成分分析。
背景技术
参考图10描述常规通常的荧光X射线分析设备。跨过水平的测量样品基座1003,测量样品1005布置在测量样品基座1003的上方,X射线源1001,初级滤光器1002,和检测器1007布置在测量样品基座1003的下面。参考数字1004指示从X射线源1001照射的初级X射线,参考数字1006指示当测量样品1005由初级X射线1004激发时产生的荧光X射线。这样,常规地,测量样品的表面上的初级X射线的照射表面和测量样品的表面上的与检测器相对的表面在相同平面上。
另外,通常通过让检测器和X射线源尽可能地接近测量样品改进来自聚焦元素的荧光X射线的检测效率。
另外,提供了具有初级滤光器的设备,以便改进聚焦元素的荧光X射线的峰强度和主要基于散射X射线等的背景强度之间的比例(此后,称为峰-背比例);使用次级靶的设备;以及使用使X射线成为单色并聚焦X射线的光学装置的设备,然而,所有这些设备具有使得检测器与初级X射线照射的点相对的结构(例如,参考专利文献1)。
专利文献1:JP-A-2004-150990(第3页和图1)
在常规的荧光X射线分析中,通常当确定包含在由C,O和H等组成的轻元素主要组分中,诸如镉之类的痕量重金属的存在和它的密度时,使用初级滤光器改进锋-背比例。本方法非常有用,然而,通过插入初级滤光器,削弱了初级X射线,结果,由测量样品激发的痕量重金属的荧光X射线进入检测器的强度较低。
因此,为了使得进入检测器的X射线的强度更强,使用让检测器和X射线源接近测量样品的结构。然而,因为检测器和X射线源都布置为与测量样品的表面上的相同平面相对,当让它们接近测量样品时,由于两个结构物体的干扰,接近的距离有限度。因此,通常当测量轻元素中的痕量重金属时,在几百秒的测量中,检测限度是几个wtppm。
为了改进痕量重金属的检测限度,峰-背比例是重要的因素,然而,可获得的X射线的强度的数量,即,它的灵敏度也是重要的因素。此后,描述了检测限度的通常的公式。当X射线的强度增加时,与此成比例,背景强度和灵敏度增加。换句话说,从下面的公式,检测限度反比于获得的X射线强度的根改进(降低)。
[公式1]
此处,DL指示检测限度,np指示峰强度,nBG指示背景强度,TLF指示寿命,Ci指示聚焦元素的密度。
发明内容
考虑上述问题创造了本发明,本发明的目的为提供荧光X射线分析设备,该设备有效地激发聚焦元素的荧光X射线,以便防止通过检测器获得的X射线的强度降低,有效地改进峰-背比例,并改进检测限度。
为了获得上面描述的目的,考虑增加来自聚焦元素的X射线的荧光强度,并减小变成噪声的背景。
因此,首先,根据本发明的荧光X射线分析设备包括用于容纳固体样品或液体样品的样品密封构件,其由X射线传输通过的材料制成;用于产生初级X射线的X射线源,初级X射线以放射状的方式从样品密封构件的侧壁进入,以便用X射线照射样品;及检测器,其与样品密封构件的底面相对设置,并具有在样品的方向从入射点延伸至检测元件的入射立体角,以便检测从给予初级X射线的样品产生的荧光X射线;并且荧光X射线分析设备从检测的荧光X射线的谱进行样品的 元素分析。如上面描述,在常规通常的荧光X射线分析设备中,在测量样品表面上的初级X射线的照射表面和在测量样品表面上的通过检测器观察的表面是相同平面,然而,本发明的特征在于,在测量样品表面上的初级X射线的照射表面和在测量样品表面上的通过检测器观察的表面是不同的。从而,X射线源更牢固地接附到样品密封构件上,初级X射线可以通过使辐射立体角更大进入样品密封构件,并且初级X射线可以照射到更多样品。另外,检测器可以象X射线源一样更牢固地接附到样品,使得入射立体角可以成为更大并且更多的荧光X射线可以进入样品密封构件。因此,本发明促进检测限度的改进。此处,除了X射线管外的X射线源也可以使用,如果其从样品密封构件的侧面朝着测量样品以放射状的方式照射光。例如,次级靶和使X射线成为单色的光学装置也可以使用。
另外,样品密封构件具有向着检测器逐渐变细的锥形形状。而且,锥形形状限定为从样品密封构件的底面在与检测器设置的侧面相对的方向随着检测器视场的延伸而延伸。从而,变成噪声的背景可以减小,并且这基于下面的理由。
背景通过从X射线源照射的初级X射线被散射形成。轻元素的初级X射线被散射的比例更高。在X射线能量和获得的X射线强度(此后,称为能谱)之间的关系中,通过具有与来自聚焦元素进入检测器的荧光能量相同能量的散射X射线,作为噪声,对聚焦元素的检测造成不利的影响。即使当聚焦元素的荧光X射线产生时,设置在检测器的视场外面的场内的测量样品不会促进聚焦元素的荧光X射线的峰强度的增加,因为X射线不能到达检测器。然而,设置在这个区域内的测量样品散射初级X射线并促进背景的增加。从而,只有把测量样品设置在检测器的视场内的区域内,没有测量样品留在检测器视场的外面的区域内,这能够有效地减小散射的X射线并减小背景而不降低聚焦元素的荧光X射线的强度。
因此,样品密封构件具有从与检测器相对的底面在检测器观察的方向内随着检测器视场的延伸而延伸的锥形形状。从而,大多数或全部测量样品容纳在检测器视场的内部的区域内,这使得减小聚焦元素的背景是可能的。
而且,设置金属壁,除了样品密封构件内初级X射线的入射部分 之外,金属壁在侧壁上产生最适于激发聚焦元素的荧光X射线。从而,聚焦元素的激发效率提高,使得当通过检测器获得谱时改进峰-背比例和增加聚焦元素的荧光X射线强度是可能的。此处,通过使样品密封构件的形状成为从与检测器相对的壁在检测器观察的方向内随着检测器的视场的延伸而延伸的锥形形状,防止从包围样品密封构件的侧壁的金属产生的作为噪声的金属壁荧光X射线直接进入检测器。另外,金属壁具有便利的机构,其形成样品密封构件的一部分并通过样品密封构件的旋转改变,使得金属壁的驱动部分的空间节省可以实现,并且通过让产生金属壁荧光X射线的金属壁更多地接近测量样品来有效地激发聚焦元素是可能的。
另一方面,为了选择性地激发X射线源和测量样品之间的聚焦元素,安装降低背景的初级滤光器。从而,当检测器获得谱时,改进峰-背比例也是可能的。初级滤光器具有便利的机构,其形成样品密封构件的一部分并通过样品密封构件的旋转改变,使得初级滤光器的驱动部分的空间节省可以实现,并且通过让产生初级X射线的X射线源更多地接近测量样品来有效地激发聚焦元素是可能的。
另外,安装次级滤光器,用于在测量样品和检测器之间选择性地仅传输来自的聚焦元素的荧光X射线,当通过检测器获得谱时,可以改进峰-背比例并且可以防止由于大量的入射X射线的检测器的饱和状态。次级滤光器具有便利的机构,其形成样品密封构件的一部分并通过样品密封构件的旋转改变,使得次级滤光器的驱动部分的空间节省可以实现,并且通过让检测器更多地接近测量样品来有效地激发聚焦元素是可能的。
另外,样品密封构件可以制成样品外壳,其可分开并形成相同的形状。
通过使用上面描述的样品密封构件,可以通过检测器获得的来自聚焦元素的X射线的强度增加,背景减小,高灵敏度地检测包含在轻元素中的聚焦元素,并且改进检测限度。
本发明具有下面的优点。
首先,通过把来自样品密封构件的初级X射线以放射状的方式照射到测量样品,从初级X射线照射区域和检测器观察的区域相互重叠的整个立方体区域产生的荧光X射线允许进入检测器,从而,改进获 得的X射线强度变得可能。
而且,与常规的情况相比,因为基于设备的结构X射线源和检测器能够接近样品密封构件而没有给定的干扰,从具有高密度的样品产生荧光X射线,让这些荧光X射线以更宽的角进入检测器变得可能。另外,考虑到检测器的视场,通过使样品密封构件成为锥形,背景减小,即,改进了峰-背比例。
由上所述,改进聚焦元素的检测限度变得可能。另外,测量时间可以在能够通过常规设备实现的检测水平上减小。
附图说明
图1为根据本发明的荧光X射线分析设备的一部分的模式图;
图2为关于本发明原理的模式图;
图3为样品外壳由初级滤光器,用于次级激发的金属壁,及次级滤光器形成的情况下的荧光X射线分析设备的一部分的模式图;
图4为来自X射线源的X射线能谱的模式图;
图5为传输通过初级滤光器后的X射线能谱的模式图;
图6为传输通过次级滤光器后的X射线能谱的模式图;
图7为样品外壳的模式图,外壳的壁由多个初级滤光器部分地形成;
图8为样品外壳的模式图,外壳的壁由多个用于次级激发的金属部分地形成;
图9为样品外壳的模式图,外壳的壁由多个次级滤光器部分地形成;及
图10为常规的荧光X射线分析设备的模式图。
具体实施方式
将参考附图描述本发明的实施例。
本发明的特征在于,X射线源与样品密封构件的侧壁相对设置,来自X射线源的X射线从样品密封构件的侧壁以放射状的方式发射以照射测量样品,用于检测从接收初级X射线的样品产生的荧光X射线的检测器与样品密封构件的底面相对设置,以及入射立体角从入射点朝着检测元件在样品的方向内延伸。
而且,本发明的特征在于,密封构件的形状形成为随着检测器的视场延伸而逐渐延伸的锥形。
将参考图2详细地描述这点。图2为示出了本发明的原理图。检测器209由检测器入射窗208,检测器壁203,及设置在检测器壁内部的检测元件204形成。检测器壁203由不传输X射线的材料制成。参考数字207指示从检测器入射窗208观察检测元件204的视场的边界线。即使测量样品202发射聚焦元素的荧光X射线206,设置在通过检测器壁203的检测元件204的视场外面的区域内的测量样品202不会促进能谱内聚焦元素的荧光X射线的峰的升高,并且设置在该区域内的测量样品202散射初级X射线,以致仅促进变成噪声的背景的升高,因为X射线不会到达检测元件204。相反,从设置在检测元件204的视场内部的区域内的测量样品201照射的荧光X射线205进入检测元件204。使样品密封构件的形状成为随着通过检测器壁203的视场的延伸而延伸的锥形,并且使其成为与检测元件204的视场的内部的区域相同的形状,仅把测量样品设置在检测元件204的视场的内部区域内,没有测量样品留在检测元件204的视场的外面的区域内,这能够有效地减小散射的X射线并减小背景,而不降低聚焦元素的荧光X射线的强度。
图1为根据本发明的荧光X射线分析设备的X射线光学系统的模式图,示出了作为样品密封构件的样品外壳101,X射线源103,检测器入射窗113,检测器壁111,和设置在检测器壁的内部的检测元件110之间的位置关系。检测器114由检测器入射窗113,检测器壁111,和检测元件110形成。检测器壁111由不传输X射线的材料制成。在图1中,图1中包含微量聚焦元素的粒状的测量样品102填充在样品外壳101内,其由X射线相对容易传输通过的有机材料,和诸如铝,硅,和镁之类的材料制成。此处,通过把压碎和压缩过程应用到测量样品102并把样品高密度地均匀地填充在样品外壳101内,有效地从测量样品102产生荧光X射线是可能的。随后,测量样品102连同样品外壳101一起放置在分析设备内。
本发明的特征在于,来自X射线源103的初级X射线104照射的位置和检测器入射窗113和检测元件110面向的位置在样品外壳101上是不同的。因此,让X射线源103和检测器入射窗113接近样品外 壳101,而不遭受它们两者的干扰,它们可以彼此牢固地接附。在图1中,检测器入射窗113牢固地接附到样品外壳101的底面109。另外,来自X射线源103的初级X射线104在检测器入射窗113牢固地接附到的样品外壳101的底面附近照射。
从样品外壳101的壁表面105进入的初级X射线104照射到测量样品102。测量样品内的聚焦元素被初级X射线激发以产生荧光X射线106。从聚焦元素产生的荧光X射线106的一部分以放射状的方式传输通过测量样品102,且通过检测器入射窗113进入检测元件110。参考数字112指示从检测器入射窗113观察检测元件110的视场的边界线。在检测元件110中,检测器入射窗113牢固地接附到样品外壳101,并且使检测元件110和样品外壳101之间的距离更短,使得从测量样品102对于检测元件110的立体角成为更大,并且来自聚焦元素的荧光X射线106有效地进入检测元件110。这能够改进灵敏度。
此处,除了X射线管,用于产生照射到样品外壳101的初级X射线104的X射线源103也可以利用,如果它以放射状的方式从样品密封构件的侧面朝着测量样品照射光的话。例如,次级靶和使X射线成为单色的光学装置也可以利用。
另外,通过在从X射线源103产生的初级X射线104进入样品外壳101的壁表面处的壁表面上安装允许X射线选择性地传输通过,以便由初级X射线104有效地激发聚焦元素的初级滤光器105,当依靠检测元件110获得X射线时,改进聚焦元素的峰-背比例,并且可以防止由于由检测元件110的大量的X射线检测的饱和状态。另外,安装一个或更多初级滤光器准备用于存在多个聚焦元素的情况,并且提供能够通过旋转样品外壳101连续地转换初级滤光器105的机构,而没有复杂的机构。
具体地,将参考图7描述本实施例。图7示出了初级X射线703从样品外壳701的壁表面的一部分进入初级滤光器702的模式。参考数字704指示设置在检测器壁705内部的检测元件。一个或更多初级滤光器702安装在样品外壳701的壁表面上,并且仅通过旋转样品外壳701,改变初级滤光器是可能的。从而,初级滤光器的驱动部分的空间可以节省并且X射线源可以更多地接近测量样品,以便能够激发聚焦元素。
另一方面,在样品外壳101的壁上,除了初级X射线104的入射部分,用于次级激发的金属壁107在侧壁上产生最适于激发聚焦元素的荧光X射线。大多数进入样品外壳101的初级X射线104传输通过相对轻的测量样品102,而彼此不相互作用。传输通过测量样品102的初级X射线104可以激发用作次级激发的金属壁107,结果,产生了最适于激发微量聚焦元素的金属壁荧光X射线108。该金属壁荧光X射线108有效地激发测量样品102中的聚焦元素并当通过检测元件110获得X射线时改进能谱中的聚焦元素的峰-背比例。
而且,因为样品外壳101具有相似于检测元件110的视场的锥形形状,防止从用于次级激发的金属壁107产生的金属壁荧光X射线108直接到达检测元件110是可能的。
图8示出了初级X射线803传输通过样品外壳801内的测量样品以便激发金属壁802并产生金属壁荧光X射线804的模式。参考数字805指示设置在检测器壁806内部的检测元件。一个或更多金属壁802安装在样品外壳801上并且金属具有能够通过旋转样品外壳801连续改变金属壁802的机构,而没有复杂的机构。
另外,通过在样品外壳101的壁表面内与检测器入射窗113相对的壁表面109上安装仅允许来自聚焦元素的荧光X射线106选择性地传输通过的次级滤光器,当通过检测元件110获得X射线时,改进峰-背比例,并且防止由于大量入射X射线的饱和状态。
图9示出了一个或更多次级滤光器902安装在样品外壳901的底面上的模式。部分903由不允许X射线传输通过的材料制成并且仅允许进入部分904的X射线907传输到样品外壳901的外面。随后,X射线907通过检测器入射窗905到达检测元件906并且提供能够通过旋转样品外壳901连续转换次级滤光器的机构,而没有复杂的机构。
即使当不提供如图1所示的样品外壳101时,通过使测量样品外壳的形状相似于样品外壳101的形状并把测量样品填充在测量样品外壳内,可以实现本发明的优点。
即使当不提供第一滤光器105,用于次级激发的金属壁107,及布置在样品外壳101的壁表面109上的次级滤光器中的任何一个或多个时,实现根据本发明的部分优点也是可能的。
样品外壳101的外壁的一部分由初级滤光器105,用于次级激发的 金属壁107,及布置在样品外壳101的壁表面109上的次级滤光器中的任何一个或多个形成,允许X射线源103和检测元件110最大接近样品外壳101是可能的。结果,最大化本发明的优点是可能的。
本发明的特征在于,样品外壳101具有随着从检测器入射窗113观察检测元件110的视场的延伸而逐渐延伸的锥形形状。
因此,根据本实施例,X射线源103布置在样品外壳101的侧壁上,并且检测器入射窗113布置在样品外壳101的底面壁上。然而,如果初级X射线104在样品外壳101的壁面上照射的位置和从检测器入射窗113观察的检测元件110的位置不同的条件满足,在不同于样品外壳101的侧壁的表面上布置X射线源103也是可能的,或在不同于底面的表面上布置检测器入射窗113也是可能的。
此后,引用谷物中Cd(镉)的分析作为例子,描述本发明的实施例。此处,使用X射线管作为X射线源,X射线检测器作为检测器,和样品外壳作为样品密封构件。图3示出了包含Cd的谷物302填充在样品外壳301内,并且X射线管303,由X射线检测器入射窗313,X射线检测器壁311,及X射线检测元件310形成的X射线检测器314布置为用于样品外壳301的模式。此处,X射线检测器壁311由不传输X射线的材料制成。
从X射线管303辐射的初级X射线304的能谱如图4所示。图4的能谱由从X射线管的靶辐射的连续X射线401和特征X射线402形成。初级X射线304从样品外壳301的外壁进入以照射到谷物302。此处,为了激发谷物302中的Cd,应照射高于Cd的吸收端的能量。因此,能量比Cd的吸收端(26.7keV)低的X射线在样品外壳301的与X射线管303相对的外壁表面上吸收,并且安装允许比Cd的吸收端高的能量传输通过的初级滤光器305,并且改变X射线辐射的质量以便能够有效地激发Cd。
图5的参考数字504指示传输通过初级滤光器305后初级X射线304的能谱,参考数字502表示初级滤光器的X射线传输比例。辐射光谱503通过依靠初级X射线激发测量样品内的聚焦元素产生。参考数字501指示在传输通过初级滤光器后进入X射线检测器的X射线的谱。由于初级滤光器的作用,可以确认聚焦元素的峰。从样品外壳301的外壁进入的初级X射线304中的一些可以与样品外壳301内的谷物302 相互作用,其他初级X射线可以传输通过初级滤光器305,而不与谷物302相互作用。而且,与谷物302相互作用的初级X射线中的一些可以发射样品外壳301内的谷物302的构成元素特有的X射线,即,放射状的方式的荧光X射线,其他初级X射线可以以放射状的方式散射初级X射线以发射散射X射线。
为了高灵敏度地检测谷物302中的Cd并改进(降低)Cd的检测限度,必须依靠X射线检测器尽可能地减小成为背景噪声的散射X射线和增加来自谷物302的Cd荧光X射线的净量。为了实现上面描述的两点,样品外壳301的形状如下确定。
换句话说,样品外壳301形成为锥形形状,其为与X射线检测器的视场相同的形状,即,在从X射线入射窗313观察X射线检测元件310的视场内部的区域,随着视场的延伸而逐渐扩展。参考数字312指示从X射线检测器入射窗313观察X射线检测元件310的视场的边界线。为什么样品外壳301形成为锥形形状的理由在于,来自X射线检测元件310的视场的外面的区域的荧光X射线306不能直接进入X射线检测元件310,且仅对于位于Cd的荧光X射线直接进入X射线检测元件310的X射线检测元件310的视场内部区域的谷物302是必要的。随后,因为作为背景噪声的散射X射线依赖于谷物302的数量增加,通过把样品外壳形成为锥形形状,增加成为背景噪声的散射X射线,而不提供不会促进Cd荧光X射线的检测的X射线检测元件310的视场外面区域内的谷物302是可能的。
X射线管303接近样品外壳301的壁表面305布置,或以便牢固地接附到样品外壳301的壁表面305上。在壁表面305上,安装初级滤光器。
另外,在除了在样品外壳301的侧壁表面上的初级X射线304的入射表面的壁表面上,安装用于次级激发的金属壁307用于发射具有稍高于Cd的吸收端能量的能量的荧光X射线,例如,碲(Te)等。从而,通过在发射到样品外壳301的初级X射线304内的传输通过而不与谷物302相互作用的X射线从用于次级激发的金属壁307辐射荧光X射线308,并且次级激发谷物302中的Cd,能够增加Cd的荧光X射线的数量。随后,通过限定样品外壳成为如上面描述的锥形,这也用来防止从用于次级激发的金属壁307发射的成为背景噪声的荧光X射线 直接进入X射线检测元件310。在许多情况下,金属壁布置在X射线源和也在常规荧光X射线中的测量样品之间,然而,本发明的特征在于,测量样品布置在X射线源和金属壁之间。
从谷物302辐射的荧光X射线和散射X射线可以发射X射线检测元件310。X射线检测元件310具有每单位时间可数数目的限制,使得当多于限制数目的X射线进入时,实际上可以计数的X射线的数目减小并且这恶化了检测效率。因此,通过在与样品外壳301的壁表面上的X射线检测器入射窗313相对的壁表面上安装具有稍高于Cd的荧光X射线的能量吸收端的诸如Ag之类的次级滤光器309,Cd的荧光X射线不被吸收很多,并且通过更多地吸收具有比Cd的荧光X射线高的能量的散射X射线,可以防止计数饱和。
图6的参考数字604示出了当没有使用次级滤光器309时,在X射线检测元件310处的散射X射线和聚焦元素的荧光X射线306的能谱。通过安装次级滤光器,传输通过次级滤光器309之后的散射X射线和聚焦元素的荧光X射线306的能谱由601表示。参考数字602表示次级滤光器的X射线传输比例。从而,依靠次级滤光器减小聚焦元素周围的背景,改进聚焦元素的峰603和背景之间的比例(峰背比例)是可能的。
Claims (10)
1.一种荧光X射线分析设备,其包括:
用于容纳固体样品或液体样品的样品密封构件,其由X射线传输通过的材料制成;
用于产生初级X射线的X射线源,初级X射线以放射状的方式从样品密封构件的侧壁进入,以便用X射线照射样品;及
检测器,其与样品密封构件的底面相对设置,并具有在样品的方向内从入射点延伸至检测元件的入射立体角,用于检测从给予初级X射线的样品产生的荧光X射线;
其中荧光X射线分析设备从检测的荧光X射线的谱进行样品的元素的分析;
样品密封构件具有向着检测器逐渐变细的锥形形状,且锥形形状从样品密封构件的底面朝着检测器设置的侧面相对的方向随着检测器的视场的延伸而延伸。
2.根据权利要求1所述的荧光X射线分析设备,
其中产生初级X射线的X射线源与样品密封构件的侧壁相对设置。
3.根据权利要求1所述的荧光X射线分析设备,
其中初级X射线布置为能够照射检测器相对的样品密封构件的底面。
4.根据权利要求1所述的荧光X射线分析设备,
其中样品密封构件为可以自由地接附和分开的样品外壳。
5.根据权利要求1所述的荧光X射线分析设备,
其中通过插入初级滤光器用于选择性地仅激发X射线源和样品密封构件的侧壁之间的聚焦元素,当检测器观察聚焦元素时,改进聚焦元素在谱上的峰-背比例。
6.根据权利要求1所述的荧光X射线分析设备,
其中通过在样品密封构件的侧壁上设置用于产生最适于激发聚焦元素的荧光X射线的金属壁,当从检测器观察时,改进聚焦元素在谱上的峰-背比例。
7.根据权利要求1所述的荧光X射线分析设备,
其中通过在样品和检测器之间具有用于仅允许聚焦元素的荧光X射线选择性地传输通过的次级滤光器,当从检测器观察时,改进聚焦元素在谱上的峰-背比例。
8.根据权利要求1所述的荧光X射线分析设备,
在样品密封构件的初级X射线入射表面上,具有不少于一件允许用于激发聚焦元素的X射线有选择性地传输通过的初级滤光器;
其中通过旋转样品密封构件,初级滤光器可以改变。
9.根据权利要求1所述的荧光X射线分析设备,
在样品密封构件的检测器的底面上,包括至少一件允许聚焦元素的荧光X射线有选择性地传输通过的次级滤光器;
其中通过旋转样品密封构件,次级滤光器可以改变。
10.根据权利要求1所述的荧光X射线分析设备,
其中通过在样品密封构件的侧壁上设置至少一个用于产生最适于激发聚焦元素的荧光X射线的金属构件,通过旋转样品密封构件,金属构件可以改变。
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BR112020023596A2 (pt) * | 2018-05-18 | 2021-04-20 | Enersoft Inc. | sistemas, dispositivos e métodos para análise de amostras geológicas |
CA3151147A1 (en) * | 2018-08-17 | 2020-02-20 | Microtrace Pty Limited | Apparatus for the measurement of mineral slurries |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1328639A (zh) * | 1998-09-17 | 2001-12-26 | 程序控制公司 | X-射线荧光元素分析器 |
US6463120B1 (en) * | 2001-02-01 | 2002-10-08 | Forintek Canada Corp. | X-ray measurement of resin distribution in a cellulosic material |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1328639A (zh) * | 1998-09-17 | 2001-12-26 | 程序控制公司 | X-射线荧光元素分析器 |
US6463120B1 (en) * | 2001-02-01 | 2002-10-08 | Forintek Canada Corp. | X-ray measurement of resin distribution in a cellulosic material |
WO2006049051A1 (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-11 | Sii Nanotechnology Inc. | 蛍光x線分析装置 |
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