CN103733054A - 用于重质试样的试样粘度和流量控制及其x-射线分析应用 - Google Patents

Abstract

一种x-射线分析系统，其包括：具有x-射线源的x-射线引擎，该引擎用于产生x-射线激励光束，x-射线激励光束被引导到x-射线分析聚焦区域；试样室，其把试样流输送到x-射线分析聚焦区域中，分析聚焦区域设置在试样分析区域内，该试样分析区域被限定在该室内；x-射线探测路径，其收集辅助x-射线并且把该x-射线引导至探测器；x-射线透明隔挡件，其位于室的壁上，x-射线通过该室；以及阻塞结构，其局部地阻塞试样分析区域，用于在试样分析区域中和隔挡件上产生试样流湍动。该阻塞结构绕x-射线分析聚焦区域和/或试样分析区域的中心轴线可以不对称地设置；以及可以是圆形销。加热元件可以被用来加热试样流以改善流动。

Description

用于重质试样的试样粘度和流量控制及其x-射线分析应用

相关专利申请的交叉参照

本申请要求2011年8月15日提交的美国临时专利申请系统No.61/523,605的优先权，该专利申请在这里全部引入以作参考。

技术领域

本发明总体上涉及一种用来进行试样流的x-射线分析的装置和方法。尤其地，本发明涉及一种把重质试样流输送至x-射线分析系统的x-射线分析聚焦区域中的粘度和流量控制技术。

背景技术

试样的x-射线分析是许多工业如医学、药物和石油领域内感兴趣的发展领域。x-射线荧光、x-射线折射、x-射线光谱学、x-射线成像和其他x-射线分析技术的使用，已导致在几乎所有科学领域中的知识深刻增大。

x-射线荧光（XRF）是这样一种分析技术，其中借助该分析技术，物质被暴露于x-射线光束，从而确定例如是否存在某些成分。在XRF中，暴露于x-射线的物质中的至少一些元素组成可以吸收x-射线光子，并且产生特征性的辅助荧光。这些辅助x-射线是物质中的元素组成的特性。在合适的探测和分析时，这些辅助x-射线可以被用来表示一个或者多个元素组成的特征。XRF技术在许多化学和材料科学领域中具有广泛应用，其中包括工业、医学、半导体片评估、石油和法医。

如同在石油工业中所需要的一些测量的例子，污染物在石油原料中的微含量是在石油精炼中的一个众人皆知的问题。硫是原油流中的常见成分，并且被要求从最终制品中排除它，因为它影响环境，这根据清洗空气法案由US EPA进行规制。硫对环境有害，并且除去它的费用较高。因此，在精炼过程的早期监控硫含量是重要的。主要出于非监管性、过程控制的原因，精炼工业认为氯和钒污染物是“坏东西”。氯化物对精炼工业也造成了其中的一个最大问题。根据The National Association of CorrosionEngineers(“NACE”)在2005的论文：“最近，增多的精炼厂数量已经经历和造成了原油蒸馏装置塔顶和/或石脑油加氢处理装置中的极端腐蚀和污垢。根本的原因被追踪到氯化物含量达到严重峰值”。

美国专利No.6,934,359和7,072,439公开了用于液态试样分析的单色波长色散x-射线荧光（MWD XRF）技术和系统，这两个专利在这里全部引入以作参考并且被转让给了X－Ray Optical Systems,Inc.、即本发明的受让人。而且，名称为“MOVABLE TRANSPARENT BARRIER FOR X－RAYANALYSIS OF A PRESSURIZED SAMPLE”的、共同转让的美国专利No.7,277,527（它也在这里全部引入以作参考）解决了这些系统在移动试样流中所固有的一个特殊问题，如在下面将进一步讨论。

作为这些污染物的测量系统的一个特殊例子，上面所引用的专利公开了用于确定石油燃料中的元素含量的技术，并且商业化的分析仪（SINDIE）现在已普遍用于例如石油精炼、管线和终端设备中的硫测量。

XRF流体实验可以离线地进行，即使用台式的、实验室类型的仪器来分析试样。从它的源（例如，对于燃料而言是从精炼厂或者输送管线）除去该材料，然后使该材料简单地沉积在试样室内，或者使该材料沉积到开有窗口的试样室中，然后使其沉积到一个室中。离线的台式仪器不必满足任何不寻常的操作/压力/环境/尺寸大小/重量/空间/安全方面的约束，而只需要为人工放置的试样提供必要的测量精确度。而且，离线仪器在多次测量之间可以方便地得到维护。

与离线分析形成对比，在线分析在制造过程的各种点上提供了对试样成分的“实时”监控。例如，所有燃料制品符合硫含量的规则，--在管线内的燃料精炼和输送期间需要在线监控某些变量。但是，精炼厂和管线中的燃料的在线分析需要考虑许多操作问题，而这些问题通常在离线实验环境中不存在。需要完全自动化的燃料试样处理系统，该处理系统几乎没有或者没有人工干涉或者维护。此外，由于流体在管线中常常处于压力作用下，因此任何试样处理系统一定得考虑压差。这是尤其重要的，因为XRF的x-射线“引擎”（在下面进一步讨论）的某些部分在真空中操作。此外，仪器的电子器件需要防爆壳体内的包装，－－与试样处理系统相分离。

在原油和重质燃料应用的在线分析仪中，试样流具有不同的粘度，会对以稳定压力和流动速度将试样输送到分析仪中这一要求提出挑战。氯测量提出了另一个挑战，因为氯主要存在于水相，其在原油中不能均匀地混合。

在这些应用中，一个最重要的零件是试样隔挡件，该试样隔挡件允许x-射线的光子去激励流体中的硫原子，并且允许从原子中发射的光子在引擎探测器中被计数，而同时保持x-射线引擎内的真空和流体压力。x-射线激励在这个接口处随着时间的推移和在一些隔挡件材料上会产生硫（或者其他硬质元素）的离子化和吸附，从而导致不良的硫残余和隔挡件x-射线透明度的恶化。一般地说，许多XRF应用需要隔挡件来保护引擎以免受到来自试样材料和/或测量环境的不利界面作用。

上面所引用的美国专利No.7,277,527的隔挡件系统呈可移动的隔挡件形状，对这些问题提供了非常重要和成功的解决方案，其中该可移动的隔挡件以可编程的间隔前进以使窗卷轴的一些部分清洁，但是仍然需要提供使接口保持干净的技术，以及使试样流以理想的速度和一致性移动通过试样室。

因此，所需要的是用于处理高粘度试样的在线x-射线分析系统的、费用较低、且维修保养费用较低的试样处理技术，该分析系统可以保护x-射线引擎以防受到不利试样和环境的作用，同时保持接口对试样的完整性和透明度，从而可以在没有过多移动零件的情况下进行精确测量。

发明内容

借助本发明来克服现有技术的缺点并且提供额外优点，本发明在一个方面是涉及一种x-射线分析系统，该系统具有：带x-射线源的x-射线引擎，该引擎用来产生x-射线激励光束，x-射线激励光束被引导到x-射线分析聚焦区域；试样室，其把试样流输送到x-射线分析聚焦区域中；x-射线分析聚焦区域，其设置在试样分析区域内，该试样分析区域被限定在该室内；x-射线探测路径，其收集来自聚焦区域的辅助x-射线并且把辅助x-射线引导至探测器；x-射线透明隔挡件，其位于室的壁上，其中x-射线激励光束和辅助x-射线通过该x-射线透明隔挡件；以及阻塞结构，其局部地阻塞试样分析区域，用于在试样分析区域中和隔挡件上产生试样流湍动。

阻塞结构绕x-射线分析聚焦区域和/或试样分析区域的中心轴线可以不对称地设置；以及可以是圆形销。

在一个实施例中，加热元件可以被用来加热试样流，从而改善试样流的流动。

聚焦区域可以是一聚焦点，其由聚焦的x-射线限定出，该聚焦的x-射线来自或者通向位于x-射线激励路径和/或x-射线探测路径中的至少一个聚焦光学器件。聚焦光学器件可以是弯曲的折射光学器件或者多毛细管型光学器件。

该系统可以包括单色波长实现的XRF分析仪、例如MWDXRF或者ME-EDXRF分析仪。

该试样可以包括粘度较低或者较高的、基于石油的制品，该制品需要进行其中的分析物例如一个或者多个元素的测量，该一个或者多个元素从一组中进行选择：S、Cl、P、K、Ca、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Hg、As、Pb和Se。

此外，借助本发明的技术来实现额外的特征和优点。本发明的其他实施例和方面在这里被详细描述并且被作为要求保护的本发明一部分。

附图说明

本发明的主题在说明书结尾处的权利要求中被特别地指出,并且明确地要求保护。结合附图的下面详细描述使得前述的和其他的本发明客体、特征和优点显而易见的，在附图中：

图1是示例性x-射线荧光系统的各个元件的功能框图；

图2是具有示例性试样室的示例性x-射线荧光源/探测“引擎”的等角投影图；

图3是与具有移动试样流的试样室相结合的MWD XRF分析引擎的示意图；以及

图4是动态窗口模块的等角实体视图；

图5a－b是根据本发明的改进型试样室的局部横剖视图；以及

图6是根据本发明原理的歧管，其示出了加热带可潜在地应用到输入试样流。

具体实施方式

图1是典型的MWD XRF系统10的功能方块图，该系统10用于使试样受到x-射线辐射，以产生荧光辐射，然后该荧光辐射可以被探测和分析从而确定试样的特性。该系统可以包括x-射线源12、第一x-射线聚焦装置14、试样室16、第二x-射线聚焦装置18和x-射线探测器20。x-射线源12例如是x-射线管，产生了x-射线光束22。尽管在整个说明书中使用了x-射线，但是本发明可延伸到中子、粒子束或者伽马射线辐射。光束22借助一个或者多个x-射线聚焦光学器件14可以被折射或者聚焦，这些器件在下面将进一步讨论。

在试样室16内进行测试的试样可以是需要进行特性测量的任何想要的物质。如果该试样是静态的（例如处于离线系统中），那么该试样通常设置在相对平坦的表面、例如x-射线反射平坦表面或者光学反射表面上。试样如果是固体、液体或者气体，那么也可以装在密闭的容器或者室内，例如密封的容器，其具有x-射线光束可以通过的x-射线透明孔。本发明通常涉及呈流化形式的低粘度或者高粘度试样（例如，需要移动通过一室的颗粒、粉末、液体、气体或者基于液体的材料（例如具有颗粒物质的稀浆），并且它们在该室内会施加一些其他的潜在破裂力或者效应）。

在受到光束24照射时，室16内的多种试样组分中的至少一种以这样的方式被激励，即该组分发出荧光，换句话说由于x-射线24的激励而产生了x-射线26的辅助源。又，由于x-射线光束26通常是x-射线的发散光束，因此光束26借助第二x-射线聚焦装置18（例如与第一x-射线聚焦装置14相类似的装置）来聚焦，从而产生朝向x-射线探测器20的x-射线聚焦光束28。

x-射线探测器20可以是成比例的计数器型或者半导体型x-射线探测器（例如，硅漂移探测器，silicon drift detector）或者本领域普通技术人员知道的任何其他合适类型x-射线荧光探测器。典型地，x-射线探测器20产生了电信号30，该电信号包括所探测到的x-射线的至少一些特性，该电信号向前到达分析仪32来进行分析、输出数据或者其他显示。

图2示出了上面所引用的、名称为“X-RAY TUBE AND METHOD ANDAPPARATUS FOR ANALYZING FLUID STREAMS USING X-RAYS”的美国专利No.7072439的MWD XRF型x-射线引擎组件110。这是燃料中硫的分析系统的一个示例，并且也采用了单色x-射线激励和收集的原理，如同在上面引用的名称为“WAVELENGTH DISPERSIVE XRF SYSTEMUSING FOCUSING OPTIC FOR EXCITATION AND AFOCUSING MONOCHROMATOR FOR COLLECTION”的美国专利No.6,934,359中提出的一样。x-射线引擎组件100（被示出为它的壳体被拆下）包括x-射线源组件112、试样室接口116和x-射线探测器组件120。成弧形晶体的、单色且聚焦的光学器件114（optic，或镜片）被示为处于激励路径（excitation path）中，而另一成弧形晶体的聚焦光学器件118处于探测路径中。x-射线源组件112产生了x-射线光束122，该光束122借助x-射线聚焦光学器件114来聚焦，从而在室组件116内进行测试的试样上产生聚焦光束124。由试样激励室组件116内的试样的x-射线辐射所产生的x-射线荧光产生了x-射线荧光光束126。光束126借助x-射线聚焦装置118来聚焦，从而提供聚焦的x-射线光束128，该光束128朝向x-射线探测器组件120。

x-射线光学器件可以包括例如弧形的晶体单色光学器件，如公开在共同转让的美国专利No.6,285,56、6,317,483、7,035,374和7,738,629中的这些；和/或多层光学器件、和/或多毛细管型光学器件例如公开在共同转让的美国专利No.5,192,869、5,175,755、5,497,008、5,745,547、5,570,408和5,604,353中的这些。光学器件/源组合如公开在共同转让的美国专利No.7,110,506、7,209,545和7,257,193中的这些也是可以使用的。每个上述专利在这里引入全部作为参考。

激励和探测路径中的典型成弧形的单色光学器件示出在图2中，图2是上述SINDIE硫分析仪的引擎结构（engine）。但是，光学器件可以只存在于这些路径中的一个中，这些路径仍然需要精确对准。在一个例子中，上述类型中的任何光学器件可以只存在于激励路径中，并且探测路径包括能量发散探测器。这是单色激励的、能量发散型（dispersive）的x-射线荧光（ME-EDXRF）系统的结构。根据本发明，在线的、单色激励的、能量发散型的x-射线荧光分析仪也可以用于这些应用中。引擎技术（enginetechnology）公开在例如共同转让的、名称为“XRF SYSTEM HAVINGMULTIPLE EXCTATION ENERGY BANDS IN HIGHLY ALLGNEDPACKAGE”的PCT专利公布No.WO2009111454（A1）中，该专利的全部内容在这里引入以作参考。在一个实施例中，这个技术包括被称为HDXRF的单色激励。HD XRF是多元素型的分析技术（multi-elementanalysis），该技术在传统的ED或者WD XRF的基础上提供了一定提高的探测性能。这个技术应用了现有技术的单色的和聚焦的光学器件，从而能够实现多个的选择能量型激励光束，该光束能有效地激励试样中的广泛范围的目标元素。单色激励大大地减小了处于荧光峰下的散射背景，从而大大地提高了元素探测的极限和精确度。HDXRF是直接测量技术，并且不需要耗材或者特殊的试样制备。使用能够实现单色的x-射线激励技术的改进型在线分析仪（包括但不局限于ME-EDXRF和MWDXRF）的示例说明包括但不局限于下面这些：

测量的示例元素：S、Cl、P、K、Ca、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Hg、As、Pb和/或Se。

试样T＞混浊点，最大250华氏温度（deg.F）

粘度20cSt或者更大

过滤度：100um

LOD：0.3ppm＠300s－水性基质

LOD：0.2ppm＠300s－烃性基质

分析时间：10－900s－使用者可以调整

示例范围：0.2ppm/wt－3000ppm/wt

（所公开的在线分析仪的一个关键好处是，它具有测量有机和无机氯化物这两者的能力）

在XRF探测的某些方法中，试样激励路径和探测路径被保持在惰性气体氛围，例如保持在氦气氛中。但是，惰性气体的不可用性、尤其在远程位置上的惰性气体的不可用性，使得执行这些现有技术的过程不方便。相反，这里的试样激励路径和探测路径可以保持真空，并且不需要惰性气体。例如，图2所示的系统110的辐射路径可以保持为真空，例如至少大约15托（torr）。借助没有移动零件的文丘里型泵（venturi pump）可以提供该真空。但是，如果需要并且可以得到的话，那么例如在压力作用下，可以加入惰性气体如氮或者氦，并且使它们保持在壳体内。

使用真空来包封着x-射线引擎（例如，源、激励路径、收集路径和探测器）会在试样接口--在光束124和126的各自焦斑处产生一些问题。在图2中，通向试样室116（在下面进一步讨论）中的引擎接口可以由铍（beryllium）或者卡普顿（kapton）窗口隔挡件构成，该隔挡件是结实的并且具有必要的x-射线透明度。但是，当试样室和它的工作环境如上述那样存在一定工作困难，尤其是在在线系统中存在一定工作困难时，需要额外水平或大小的透明度。

图3以示意图示出了示例性MWD XRF型x-射线分析引擎200与装有试样流270的试样室260相结合的组合装置。如上所讨论的那样，x-射线分析引擎可以包括聚焦区域（由激励和/或探测光学器件来产生），该聚焦区域需要与试样室内的试样相对准。如上所讨论的那样，在一个实施例中，引擎200包括x-射线源210和探测器250。x-射线光学器件220和/或240可以设置在引擎的激励和/或探测路径中。这些光学器件需要与试样聚焦区域高度对准，从而在上面讨论的探测所需的极限处起作用。

光学器件220使从源210到试样室260内的聚焦区域280的激励x-射线222进行聚焦和单色化。光学器件240也可以用来使从聚焦区域280到探测器250的辅助荧光x-射线242进行聚焦。激励x-射线222和荧光x-射线242通过引擎窗口隔挡件290（例如铍）和室隔挡件262，到达室260内的聚焦区域280，并且试样流270流过该室260。“聚焦区域”在这里广义地被使用以表示一个试样分析区域，其中x-射线引导到/引导离开该试样分析区域。在一个实施例中，聚焦区域可以是直径为1－2mm（或者更小）的较小聚焦点，该聚焦点借助会聚激励和/或荧光x-射线来形成。

在这个附图中，试样以试样流270的形式被送到试样室中。在这个实施例中，试样流通过室隔挡件262。试样室可以是较大流动管系统的一部分，该系统的一部分示出在图3中，和/或该试样室可以是具有试样入口和出口的、相对受局限的空间（如在下面进一步讨论的那样）。因此，术语“试样室”在这里广义地被使用以表示靠近于x-射线引擎的任何类型的装置，其中在该装置内限定有试样流。术语“通过”在这里广泛地使用，表示流或流束（steam）直接地通过或经过聚焦区域或者邻近于该聚焦区域，其中邻近要达到足够的程度以产生在可起作用的x-射线系统中所需要的激励和/或荧光x-射线。

如上面所讨论的那样，在试样室隔挡件处的吸附（或吸收）和其他作用会妨碍在这个接口处进行合适测量。参照图4，改进型的试样处理装置或者“动态窗口模块”310被示出，其中根据上面所引用的美国专利No.7,277,527，其特别适合于处理在线系统的某些不利条件特性。该装置包括试样室320，该试样室320具有例如颗粒、液体或者气体的输入试样端口322和输出试样端口324，该颗粒、液体或者气体移动通过在压力作用下且需要测量的该系统。该装置包括可移动的隔挡膜340，该隔挡膜缠绕在供给盘342和收卷盘344（take-up reel）周围。该隔挡膜如下面进一步讨论的那样延伸通过位于室320（其与输入和输出端口相流体连通）底面处的腔内的试样孔，并且在试样室和其他地方将讨论的x-射线引擎之间提供x-射线透明隔挡件。该隔挡件保持与环境（即从该环境取出试样（例如加压））的相容性，同时保持x-射线引擎的完整性，其可能本身处于真空中。

在所示的实施例中，借助远程控制的马达350可以驱动收卷盘，从而使隔挡膜移动通过室的底表面处的试样孔。触发轮352和光电传感器354可以被用来远程探测和报告移动量，－－使用连接到计算机网络的标准连接装置（未示出）。在这个示例性实施例中，在试样测量期间，隔挡件的移动可以不是连续的移动，而可以是由不利条件所导致磨损了的隔挡件的局部或者完全“更新”或者“取代”区域，同时保持x-射线引擎和试样处理装置两者的工作环境。

根据本发明，以及参照图5a－b的局部横剖视图，本发明设置了改进型试样室420。如上面那样，该室包括例如颗粒、液体或者气体470的输入试样端口422和输出试样端口424，该颗粒、液体或者气体470在压力作用下移动通过系统并且在试样区域460内需要测量。可移动的试样隔挡件440将室420从x-射线引擎组件400处（该组件的一些部分没有被示出，但是可以根据上述技术中的任何一个来实现）分离开。聚焦区域480借助例如上面所讨论过的x-射线引擎/光学器件被限定，用于分析流过试样区域460的试样。在这个例子中借助端口422和424的交叉点所形成的试样区域460被设置在聚焦区域480上。根据本发明，在试样区域460内的端口的其他未受阻碍的交叉点被局部阻塞结构468所中断。

尤其参照图5b的放大视图，该阻塞结构468在试样区域468的上部分显著地阻止了试样流动，同时直接邻近于聚焦区域480和在隔挡件440上导致试样流动速度的增大，或者在这个区域内产生了试样湍流。这种试样流动速度的增大和/或试样湍流起着冲洗机构的作用，以防止隔挡件440在邻近于聚焦区域480处发生沉积和/或其它污染。使用任何合适的物理结构可以构成阻塞结构，以产生所需要的湍流，其成一体地形成在室或者其他地粘附在该室内。图5a－b所示的结构是倒圆形（例如圆形）销，该销被插入到端口422和424的其他均匀的交叉区域中；但是，阻塞结构可以采用任何合适形状。还在所示的示例性实施例中，该结构468可不对称地设置，稍稍地偏离试样分析区域和/或x-射线聚焦区域的中心轴线Z，稍稍地偏向输出端口424。这种偏离在聚焦区域480上产生了所需要的湍流。此外以横剖视图示出了O形环442，根据上面所引用的美国专利No.7,277,527，该环有利于在试样室内的周围抵靠着隔挡件440进行密封。

此外，根据本发明，以及参照图5a，在试样分析区域之前施加加热元件490，该加热元件为例如加热带和/或加热块和/或任何其他类型的加热结构的形状，从而改进进入试样的温度。加热用的高粘度的试样流，特别有利于在试样分析区域之前使试样变薄，从而实现试样的更加平滑的流动。

如图6所示那样，在试样流进入上述试样室中之前，歧管500可以支承着更长的试样输入管522，其中沿着该输入管522可以设置更长长度的加热带590。

在精炼应用场合中，本发明尤其地使用在实时的、在线的试样流动和分析系统中，用于原油和其他重质燃料中的污染物监测。借助实时地测量这些污染物，燃料精炼厂受益于延长的整体正常运行时间、提高的流程效率和提高的安全性。对于这些应用，本发明的原理可以与2011年6月20日提交的并且其名称为“ONLINE MONITORING OFCONTAMINANTS INCRUDE AND HEAVY FUELS，ANDREFINERY APPLICATION THEREOF”的共同转让的美国临时专利申请No.61/498,889的任何公共内容结合使用，该专利申请的全部内容在这里引入以作参考。

尽管在这里详细地描述了和公开了优选实施例，但是对本领域普通技术人员而言显而易见的是，在没有脱离本发明的精神实质的情况下可以进行各种改进、增加、置换等，并且因此这些被认为落入后面权利要求中所限定出的本发明范围内。

Claims (21)

1.一种x-射线分析试样处理装置，其包括：

试样室，其限定出试样分析区域，其中在该试样分析区域内，试样流在x-射线引擎的x-射线分析聚焦区域附近进行流动；

x-射线透明隔挡件，其位于所述试样室的壁内，用于允许x-射线来自试样分析区域和/或到达试样分析区域；

阻塞结构，其局部地阻塞试样分析区域，用于在试样分析区域中和隔挡件上产生试样流湍动。

2.根据权利要求1所述的x-射线分析试样处理装置，其特征在于，阻塞结构绕x-射线分析聚焦区域的和/或试样分析区域的中心轴线不对称地设置。

3.根据权利要求1或者2所述的x-射线分析试样处理装置，其特征在于，阻塞结构包括圆形销。

4.根据权利要求1所述的x-射线分析试样处理装置，其与一x-射线分析系统相组合，该x-射线分析系统包括x-射线引擎，该x-射线引擎包括：x-射线激励路径；以及x-射线探测路径；

其中，x-射线激励路径和/或x-射线探测路径限定了位于所述试样室内的x-射线分析聚焦区域。

5.根据权利要求4所述的组合装置，其特征在于，聚焦区域是一聚焦点。

6.根据权利要求5所述的组合装置，其特征在于，聚焦点由聚焦的x-射线限定出，该聚焦的x-射线来自或者通向位于x-射线激励路径和/或x-射线探测路径中的至少一个聚焦光学器件。

7.根据权利要求6所述的组合装置，其特征在于，所述至少一个聚焦光学器件是至少一个弯曲的折射光学器件或多毛细管型光学器件。

8.根据权利要求6所述的组合装置，其特征在于，所述至少一个聚焦光学器件是至少一个聚焦单色光学器件。

9.根据权利要求8所述的组合装置，其特征在于，所述至少一个聚焦单色光学器件是弧形晶体光学器件或者弧形多层光学器件。

10.根据权利要求5所述的组合装置，其特征在于，位于x-射线探测路径中的所述至少一个聚焦光学器件被设置成使得它的输入聚焦点处于x-射线聚焦点处，并且与x-射线激励路径中的至少一个聚焦光学器件的输出聚焦点相对应。

11.根据权利要求4所述的组合装置，其特征在于，x-射线分析系统包括能对单色波长进行分析的XRF分析仪。

12.根据权利要求11所述的组合装置，其特征在于，该分析仪是MWDXRF或者ME-EDXRF分析仪。

13.根据权利要求1所述的x-射线分析试样处理装置，其还包括加热元件，该加热元件加热试样流以改善试样流的流动。

14.根据前述权利要求任一所述的x-射线分析试样处理装置，其特征在于，该试样包括基于石油的制品，该制品需要对其中的分析物进行测量。

15.根据前述权利要求任一所述的x-射线分析试样处理装置，其特征在于，进行测量的被分析物是至少一种元素，所述至少一种元素从以下一组中进行选择：S、Cl、P、K、Ca、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Hg、As、Pb和Se。

16.根据前述权利要求任一所述的x-射线分析试样处理装置，其特征在于，该试样流是原油类型的，以及进行测量的被分析物是氯。

17.一种x-射线分析系统，其包括：

具有x-射线源的x-射线引擎，该x-射线源用于产生x-射线激励光束，所述x-射线激励光束被引导到x-射线分析聚焦区域；

试样室，其用于把试样输送到x-射线分析聚焦区域，所述x-射线分析聚焦区域设置在被限定于该试样室内的试样分析区域中；

x-射线探测路径，其用于收集来自聚焦区域的辅助x-射线并且把辅助x-射线引导至探测器；

x-射线透明隔挡件，其位于试样室的壁上，所述x-射线激励光束和辅助x-射线通过该x-射线透明隔挡件；以及

阻塞结构，其局部地阻塞试样分析区域，用于在试样分析区域中和隔挡件上产生试样流湍动。

18.根据权利要求17所述的x-射线分析系统，其特征在于，所述分析系统包括能对单色波长进行分析的XRF分析仪。

19.根据权利要求18所述的x-射线分析系统，其特征在于，所述分析系统是MWDXRF或者ME-EDXRF分析仪。

20.根据权利要求17－19任一所述的x-射线分析系统，其特征在于，进行测量的被分析物是至少一种元素，所述至少一种元素从以下一组中进行选择：S、Cl、P、K、Ca、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Hg、As、Pb和Se。

21.根据权利要求17－19任一所述的x-射线分析系统，其特征在于，该试样流是原油类型的，以及进行测量的被分析物是氯。

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