CN110632112B - 一种碳纤维管x射线荧光样品池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳纤维管X射线荧光样品池，所述碳纤维管X射线荧光样品池包括样品池主体和接头；所述样品池主体为碳纤维管；所述接头由套管、密封圈和底座三部分组成，所述套管内有内螺纹，底座外有相应外螺纹，螺纹配合压紧时可挤压位于中间的密封圈，从而实现密封。本发明所提供的碳纤维管X射线荧光样品池，对X射线荧光的吸收较小，在后处理常规铀、镎、钚等元素分析中不会引入误差，同时，碳纤维X射线荧光样品池抗辐照性能较好，耐酸耐有机腐蚀性能好，机械性能强，综合性能优异。

Description

一种碳纤维管X射线荧光样品池
技术领域
本发明涉及X射线荧光分析仪技术领域，具体涉及一种碳纤维管X射线荧光样品池。
背景技术
X射线荧光仪是后处理生产和研究中的常用的分析仪器。常规的X射线荧光分析仪(XRF)中，为减少材料对X射线的吸收，光线照射样品及探测器接收样品X射线荧光光路中所用的材料为用mylar膜等轻元素组成的有机材料或碳化硼、石墨晶体等无机材料。
后处理中样品介质主要为高浓度硝酸或TBP/OK，因此要求样品池材料耐酸、耐有机腐蚀及耐辐照性能较好。多数有机材料在有机环境中易溶胀，受强辐照后机械性能降低，耐辐照性能普遍较差，因此在后处理分析中应用范围受到一定限制。石墨晶体耐酸耐辐照性能较好，但材质十分脆弱，难于机械加工，机械强度差，使用过程中有一定泄漏风险。碳化硼材料密封性能较好，但材质较脆，受机械应力后易碎，存在泄漏风险。而且目前市面中所售碳化硼材料中，普遍含量微量锶元素(约几个ppm)，而锶的Kα1特征X射线能量为14.164keV，Pu的Lα1特征X射线能量为14.279keV，二者相差115eV，而能量色散X射线荧光仪分辨率一般为200eV左右，因此在能量色散X射线荧光光路中使用碳化硼材料测量后处理样品中的Pu会对测量结果引入一定的误差，降低了分析精度和准确度。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种碳纤维管X射线荧光样品池，以减少铀、镎、钚等元素分析中的引入误差；同时提高样品池的抗辐照性能、耐酸性能以及机械性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种碳纤维管X射线荧光样品池，所述碳纤维管X射线荧光样品池包括样品池主体和接头；
所述样品池主体为碳纤维管；
所述接头由套管、密封圈和底座三部分组成，所述套管与底座螺纹连接，所述密封圈设置于套管和底座的之间；
所述碳纤维管依次穿过套管和密封圈，并插入底座，所述套管与底座连接，压紧密封圈实现密封。
进一步地，所述密封圈使用有机材料制成。
进一步地，所述密封圈为金属密封圈。
进一步地，所述套管和底座使用不锈钢制成。
进一步地，所述底座后接堵头做离线测量。
进一步地，所述底座后接流路做在线测量。
进一步地，所述套管内设有内螺纹，底座外设有相应的外螺纹。
本发明的有益效果在于：碳纤维具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐辐射性等特点，且材质易加工；碳纤维沿纤维方向有很高的强度和模量，密度小，因此比强度和比模量高。基于碳纤维材料所设计的碳纤维管X射线荧光样品池，对X射线荧光的吸收较小，在后处理常规铀、镎、钚等元素分析中不会引入误差，提高分析精准度；碳纤维X射线荧光样品池抗辐照性能较好，耐酸耐有机腐蚀性能好，机械性能强，能够应用于后处理样品的分析。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种碳纤维样品池的组成结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的一种碳纤维样品池的安装结构示意图；
其中：1-碳纤维管；2-套管；3-密封圈；4-底座。
具体实施方式
下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
实施例一
碳纤维样品池的设计：
如图1所示，碳纤维样品池的主体选用碳纤维管1，可依据设计情况选择不同直径、不同壁厚及长度的碳纤维直管，碳纤维管1选用全碳纤维管，为获得较好的测量数据，管壁厚度一般小于2mm，管内径为4-20mm，长度为20-100mm。两端选用专门设计的接头进行连接，可应用于在线分析中与不锈钢管路直接连接或制作为堵头用于离线样品分析。
接头设计：
接头由套管2、密封圈3和底座4三部分组成，密封圈3可使用有机材质或金属密封圈，套管2和底座4可选用不锈钢。套管2内有内螺纹，底座4外有相应外螺纹，螺纹配合压紧时可挤压位于中间的密封圈3，从而实现密封。底座4后可接堵头做离线测量或接流路做在线测量。
如图2所示，安装时先在碳纤维管1上依次套入套管2和密封圈3，然后将碳纤维管1插入底座4，通过套管2和底座4中的螺纹压紧密封圈实现密封。
实施例二：
碳纤维样品池的性能测试试验：测试试验中碳纤维管1使用全碳碳纤维圆管，内径为14mm，外径为16mm，长为80mm，底座的外径为20mm，高为10mm。
在同一X射线荧光分析装置中，在45kV，900μA条件下，测量样品为锶溶液，浓度为5μg/mL，使用碳化硼样品池和碳纤维样品池分别进行3次测量，测量时间为300s，取Sr的Kα1特征峰进行计算，计算结果如下。
Figure BDA0002220975760000031
由数据对比可知，相比于碳化硼样品池，选用碳纤维样品池，对X射线荧光吸收减少，在Sr的Kα1特征峰位产生的本底降低，精度提高，因此在后处理样品分析中使用碳纤维样品池可有效提高分析精准度，降低检出限。
同时，对碳纤维管进行辐照性能测试，当累积照射量在20Gy以内时，不会对材料的机械性能造成显著影响，而碳纤维管对酸及有机相的耐腐蚀性较强，因此碳纤维X射线荧光样品池性能优异，可以应用于后处理样品的分析。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种碳纤维管X射线荧光样品池，其特征在于，所述碳纤维管X射线荧光样品池包括样品池主体和接头；
所述样品池主体为碳纤维管；
所述接头由套管、密封圈和底座三部分组成，所述套管与底座螺纹连接，套管内设有内螺纹，底座外设有相应的外螺纹，所述密封圈设置于套管和底座之间；
所述碳纤维管依次穿过套管和密封圈，并插入底座，所述套管与底座连接，压紧密封圈实现密封；
所述密封圈使用有机材料或金属制成；
所述套管和底座使用不锈钢制成；
所述底座后接堵头做离线测量或接流路做在线测量。
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