CN107328801A - 一种xrf样品检测装置 - Google Patents

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    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
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Abstract

本发明涉及一种XRF样品检测装置，其中X射线源设置在检测仓底部，X射线源发射的X射线以垂直角度照射到样品上，提高了检测精度。同时，通过设置具有反射镜的准直部件，在需要通过摄像头观察样品位置时，通过直线电机使准直块处于观察位置，此时可通过摄像头观察样品，且拍摄的图像不产生变形失真，产品成像和位置的调整更为精确，样品位置调整结束后，再通过直线电机使准直块处于检测位置，此时通过X射线源发生X射线就可以进行X射线检测，不影响X射线检测的功能。

Description

一种XRF样品检测装置
技术领域
本发明涉及一种XRF样品检测装置，属于元素分析设备技术领域。
背景技术
任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成，原子核外电子按其 能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级 状态。能量最低的能级状态称为基态能级，其余能级称为激发态能级，能量最 低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自 能量最低的轨道上运动。如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外 界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差△E时，该 原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态，形成原 子吸收光谱。电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的， 经过一较短时间后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时 所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程形成原子发射光谱。可见原子吸 收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。X-射线荧光 光谱分析仪的分析原理是：光源发射出原级X-射线，该射线照射样品，待测元 素的原子吸收相应的能量形成激发态，外层电子向低能级电子层跃迁，同时发 射出次级X-射线，即X-射线荧光，以释放能量，通过探测器检测X-射线荧光的 强度，进而求得待测元素的含量。
现有技术中X射线荧光光谱分析仪，X射线源通常设置在底端，正对样品， 此时，用于拍摄样品的摄像头就必须倾斜设置，倾斜设置的摄像头拍摄的样品 图像必然会出现失真，如梯形失真等，导致无法正确识别出样品待检测部位的 中心，也就无法给样品调整到正确位置提供正确的图像指示。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决X射线荧光光谱分析仪中摄像头拍摄 样品图像失真的技术问题，提供一种摄像头拍摄样品图像精确且不影响原有功 能的XRF样品检测装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种XRF样品检测装置，包括：
样品台，中间设置有样品检测孔；
检测仓，密封设置在样品台底部，一侧安装有观察窗；
X射线源，设置在检测仓底部，X射线源的X射线发射管沿竖直方向布置；
探测器，设置在检测仓另一侧，用于探测样品发出的二次X射线；
摄像头，镜头对准观察窗；
准直部件，包括，设置在检测仓外的电机；设置在检测仓底部的导轨；设 置导轨上的准直块；准直块上设置有反射镜和至少一个竖直布置的准直孔，准 直块能够在直线电机的驱动下沿导轨运动，准直块能够到达如下位置：1、摄像 头经准直块上的反射镜透过检测孔拍到位于样品台上样品的观察位置；2、任一 准直孔位于X射线源与检测孔之间的检测位置。
优选地，本发明的XRF样品检测装置，准直孔孔径为0.1mm-5mm之间的任 意值。
优选地，本发明的XRF样品检测装置，准直孔为成一列排布的若干个。
优选地，本发明的XRF样品检测装置，准直孔为7个，孔径分别为0.1mm、 0.2mm、0.5mm、1mm、2mm、5mm、5mm。
优选地，本发明的XRF样品检测装置，相邻两个准直孔之间的距离为6-12mm。
优选地，本发明的XRF样品检测装置，除其中一个5mm的准直孔外，准直 孔内设置有滤光片。
优选地，本发明的XRF样品检测装置，电机为直线电机。
优选地，本发明的XRF样品检测装置，样品检测孔411可设置在一个能够 拆卸的样品放置板上。
优选地，本发明的XRF样品检测装置，摄像头水平设置，反射镜应与水平 面成45°夹角设置。
优选地，本发明的XRF样品检测装置，检测孔处还设置有mylar膜。
本发明的有益效果是：
本发明的XRF样品检测装置中X射线源设置在检测仓底部，X射线源发射的 X射线以垂直角度照射到样品上，提高了检测精度。同时，通过设置具有反射镜 的准直部件，在需要通过摄像头观察样品位置时，通过直线电机使准直块处于 观察位置，此时可通过摄像头观察样品，且拍摄的图像不产生变形失真，产品 成像和位置的调整更为精确，样品位置调整结束后，再通过直线电机使准直块 处于检测位置，此时通过X射线源发生X射线就可以进行X射线检测，不影响X 射线检测的功能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是具有本发明实施例的XRF样品检测装置的立体视图；
图2是具有本发明实施例的无样品台时XRF样品检测装置的立体视图；
图3是具有本发明实施例的XRF样品检测装置的侧视图；
图4是本发明实施例的XRF准直部件的立体视图；
图中的附图标记为：
40-检测仓；401-观察窗；41-样品台；411-样品检测孔；42-X射线源；43- 摄像头；44-探测器；45-准直部件；451-准直块；452-直线电机；453-前挡块； 454-后挡块；4511-反射镜；4512-准直孔。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例
本实施例提供一种XRF样品检测装置，包括：
样品台41，中间设置有样品检测孔411，样品检测孔411可设置在一个能 够拆卸的样品放置板上，以方便放置板的更换，检测孔411处还设置有mylar膜；
检测仓40，密封设置在样品台41底部，一侧安装有观察窗401；
X射线源42，设置在检测仓40底部，X射线源42的X射线发射管沿竖直方 向布置(也即能以竖直方向发射X射线)；
探测器44，设置在检测仓40另一侧，用于探测样品发出的二次X射线；
准直部件45，包括直线电机452，导轨453，设置导轨453上的准直块451， 准直块451上设置有反射镜4511，若干竖直布置的准直孔4512，准直孔4512 孔径从0.1mm-5mm之间的任意值，如可以有0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm、2mm、5mm等等，当然也可以更大或者更小，准直孔4512与准直孔4512之间的距离为 6-12mm，如6mm、8mm、9mm、12mm等等，准直孔4512的底部设置有滤光片，图 中有两个5mm的准直孔，其中一个未设置滤光片，另一个设置有滤光片，准直 块451能够在直线电机452的驱动下，到达如下位置：1、摄像头43经准直块 451上的反射镜4511透过检测孔411拍到位于样品台41上样品的观察位置；2、 任一准直孔4512位于X射线源42与检测孔411之间的检测位置，X射线源42 发出的X射线能够通过准直孔4512照射到位于样品台41上样品。检测仓40底 部、导轨453一侧还设置有前挡块453与后挡块454，用于限制准直块451的运 动行程。
摄像头43，镜头对准观察窗401，当摄像头43位于观察位置时，能够通过 反射镜4511观察到位于样品台41上样品；优选为水平设置，此时，反射镜4511 应与水平面成45°夹角设置。但摄像头43可以以一定角度设置，此时，反射镜 4511也需根据入射角等于反射角的原理调整角度保证能拍到样品台41。
作为变形直线电机452也可以是电机加上滚珠丝杆传动副。
上述XRF样品检测装置中X射线源42设置在检测仓40底部，X射线源42 发射的X射线以垂直角度照射到样品上，提高了检测精度。同时，通过设置具 有反射镜4511的准直部件45，在需要通过摄像头43观察样品位置时(需要将 检测位置中心对准样品检测孔411中心)，通过直线电机452使准直块451处于 观察位置，此时可通过摄像头43观察样品，且拍摄的图像不产生变形失真，产 品成像和位置的调整更为精确，样品位置调整结束后，再通过直线电机452使 准直块451处于检测位置，此时通过X射线源42发生X射线就可以进行X射线检测，不影响X射线检测的功能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作 人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。 本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围 来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种XRF样品检测装置，其特征在于，包括：
样品台(41)，中间设置有样品检测孔(411)；
检测仓(40)，密封设置在样品台(41)底部，一侧安装有观察窗(401)；
X射线源(42)，设置在检测仓(40)底部，X射线源(42)的X射线发射管沿竖直方向布置；
探测器(44)，设置在检测仓(40)另一侧，用于探测样品发出的二次X射线；
摄像头(43)，镜头对准观察窗(401)；
准直部件(45)，包括，设置在检测仓(40)外的电机；设置在检测仓(40)底部的导轨(453)；设置导轨(453)上的准直块(451)；准直块(451)上设置有反射镜(4511)和至少一个竖直布置的准直孔(4512)，准直块(451)能够在直线电机(452)的驱动下沿导轨(453)运动，准直块(451)能够到达如下位置：1、摄像头(43)经准直块(451)上的反射镜(4511)透过检测孔(411)拍到位于样品台(41)上样品的观察位置；2、任一准直孔(4512)位于X射线源(42)与检测孔(411)之间的检测位置。
2.根据权利要求1所述的XRF样品检测装置，其特征在于，准直孔(4512)孔径为0.1mm-5mm之间的任意值。
3.根据权利要求2所述的XRF样品检测装置，其特征在于，准直孔(4512)为成一列排布的若干个。
4.根据权利要求3所述的XRF样品检测装置，其特征在于，准直孔(4512)为7个，孔径分别为0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm、2mm、5mm、5mm。
5.根据权利要求3或4所述的XRF样品检测装置，其特征在于，相邻两个准直孔(4512)之间的距离为6-12mm。
6.根据权利要求4所述的XRF样品检测装置，其特征在于，除其中一个5mm的准直孔(4512)外，准直孔(4512)内设置有滤光片。
7.根据权利要求1-4任一项所述的XRF样品检测装置，其特征在于，电机为直线电机(452)。
8.根据权利要求1-4任一项所述的XRF样品检测装置，其特征在于，样品检测孔411可设置在一个能够拆卸的样品放置板上。
9.根据权利要求1-4任一项所述的XRF样品检测装置，其特征在于，摄像头(43)水平设置，反射镜(4511)应与水平面成45°夹角设置。
10.根据权利要求1-4任一项所述的XRF样品检测装置，其特征在于，检测孔(411)处还设置有mylar膜。
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