CN220170915U - 一种对纸质样品进行无损元素分析的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种对纸质样品进行无损元素分析的装置，该装置为能量色散X射线光谱仪，包括样品放置单元和X射线发生单元；样品放置单元内部设置有样品支撑单元，样品支撑单元包括支撑面和至少两个支撑部，支撑面用于放置待测纸质样品，支撑部间隔设置在支撑面的下方。本实用新型通过设置样品支撑单元，使得待测纸质样品与第一通孔之间间隔一定距离，为气体提供了流通通道，避免待测纸质样品被真空泵吸入通孔内，避免了元素分析过程对纸质样品的损坏，实现了纸质样品的无损元素分析，适用于字画、档案、票据等贵重或较易破损的纸质样品的分析检测。

Description

一种对纸质样品进行无损元素分析的装置

技术领域

本实用新型涉及一种对纸质样品进行无损元素分析的装置，涉及元素分析技术领域。

背景技术

在司法鉴定领域，需要对合同、票据、档案、书画样品等纸质样品进行元素分析，判断纸质样品的真伪及来源。目前对纸质样品进行元素分析的仪器主要是能量色散X射线光谱仪(Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy，EDX)，其原理是借助X射线对待测纸质样品进行照射，待测纸质样品所含有的元素会发出特征X射线，通过检测发出的特征X射线的波长和强度实现待测纸质所含元素的测定，因此，纸质样品下方设置有通孔，以保证X射线能够照射到待测纸质样品的表面。

为了保证测量结果的准确性，该仪器在工作过程中需要保持真空环境，因此，该通孔还兼具气体通道的作用，当待测纸质样品放置在该通孔上时，在抽真空过程中待测纸质样品会被真空泵吸入通孔内，导致纸质样品表面出现折痕，对于贵重且较易损坏的纸质检材，例如票据、档案、书画样品等并不友好。因此，如何对纸质样品进行无损元素分析，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种对纸质样品进行无损元素分析的装置，用于对纸质样品进行无损元素分析。

本实用新型第一方面提供一种对纸质样品进行无损元素分析的装置，所述装置为能量色散X射线光谱仪，所述能量色散X射线光谱仪包括样品放置单元和位于所述样品放置单元下方的X射线发生单元；

所述样品放置单元内部设置有样品支撑单元，所述样品支撑单元包括支撑面和至少两个支撑部，所述支撑面远离支撑部的表面用于放置待测纸质样品，所述至少两个支撑部间隔设置在所述支撑面的下方；

所述样品放置单元和所述支撑面分别设置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔对应，使所述X射线发生单元发出的X射线穿过所述第一通孔和第二通孔抵达待测纸质样品表面。

在一种具体实施方式中，沿垂直于所述第一通孔和第二通孔的方向，所述支撑部的高度不大于2cm。

在一种具体实施方式中，沿垂直于所述第一通孔和第二通孔的方向，所述支撑面的高度不大于0.5cm。

在一种具体实施方式中，所述支撑面的长度和宽度均大于所述第一通孔的直径。

在一种具体实施方式中，所述支撑面的长度大于等于20cm；和/或，所述支撑面的宽度大于等于20cm。

在一种具体实施方式中，所述第一通孔的直径小于等于所述第二通孔的直径。

在一种具体实施方式中，所述支撑部之间的距离大于等于10cm。

在一种具体实施方式中，所述第二通孔的圆心与所支撑面任一侧边的距离大于等于5cm。

在一种具体实施方式中，所述支撑面远离支撑部的表面设置有刻度。

在一种具体实施方式中，所述刻度的单位长度为0.1-0.5cm。

本实用新型提供一种对纸质样品进行无损元素分析的装置，通过设置样品支撑单元，使得待测纸质样品与第一通孔之间间隔一定距离，为气体提供了流通通道，避免待测纸质样品被真空泵吸入通孔内，避免了元素分析过程对纸质样品的损坏，实现了纸质样品的无损元素分析，适用于字画、档案、票据等贵重且较易破损的纸质样品的分析检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的能量色散X射线光谱仪的原理示意图；

图2为现有技术提供的样品放置单元的结构示意图；

图3为使用现有技术提供的能量色散X射线光谱仪对纸质样品进行检测后出现的折痕的图片；

图4为本实用新型一实施例提供的样品放置单元的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例提供的样品支撑单元的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例提供的样品支撑单元的主视图；

图7为本实用新型一实施例提供的样品支撑单元的俯视图；

图8为本实用新型一实施例提供的样品支撑单元的仰视图；

图9为本实用新型又一实施例提供的样品支撑单元的俯视图。

附图标记说明：

100-能量色散X射线光谱仪；

101-样品放置单元；

1011-第一通孔；

102-X射线发生单元；

103-探测单元；

104-分析单元；

105-样品支撑单元；

1051-支撑面；

1052-支撑部；

1053-第二通孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在司法鉴定领域，需要对合同、票据、档案、书画样品等纸质样品进行元素分析，判断纸质检材的真伪及来源。目前对纸质进行元素分析的仪器主要是能量色散X射线光谱仪(Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy，EDX)，图1为现有技术提供的能量色散X射线光谱仪的原理示意图，图2为现有技术提供的样品放置单元的结构示意图，如图1-2所示，能量色散X射线光谱仪100包括样品放置单元101和位于样品放置单元101下方的X射线发生单元102、探测单元103和分析单元104，样品放置单元101底部设置有第一通孔1011，检测过程中，将待测纸质样品平铺放置在样品放置单元101的底部，并将待检测区域对准第一通孔1011，打开X射线发生单元102并使其发射X射线，发射的X射线穿过第一通孔1011并照射在待测纸质样品表面，在X射线的照射下，待测纸质样品所含有的元素会发出特征X射线荧光，这种X射线荧光和所含元素种类是一一对应的，因此，通过探测单元103对待测纸质样品发出的X射线荧光进行收集，并经分析单元104进行放大和分析，即可实现待测纸质所含元素的测定。

为了保证测量结果的准确性，该仪器在工作过程中需要保持真空环境，因此，该装置还包括真空泵(图中未示出)，通过真空泵将样品放置单元101内部的气体抽出并保证检测环境为真空环境，因此，第一通孔1011还兼具气体通道的作用，当待测纸质样品放置在该第一通孔1011上时，待测纸质样品会被真空泵部分吸入第一通孔内，导致待测纸质样品表面出现如图3所示的折痕，如果待测纸质样品不完全覆盖住第一通孔1011，X射线无法完全覆盖样品，就无法对纸质样品进行准确有效的测量，因此，现有的元素分析仪器对于票据、档案、书画样品等贵重且较易损坏的纸质样品并不友好。

因此，为了对纸质样品进行无损元素分析，本实用新型提供一种对纸质样品进行无损元素分析的装置，所述装置为能量色散X射线光谱仪，所述能量色散X射线光谱仪包括样品放置单元和位于所述样品放置单元下方的X射线发生单元；

所述样品放置单元内部设置有样品支撑单元，所述样品支撑单元包括支撑面和至少两个支撑部，所述支撑面远离支撑部的表面用于放置待测纸质样品，所述至少两个支撑部间隔设置在所述支撑面的下方；

所述样品放置单元和所述样品支撑面分别设置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔对应，使所述X射线发生单元发出的X射线穿过所述第一通孔和第二通孔抵达待测纸质样品表面。

本实用新型通过设置样品支撑单元，使得待测纸质样品与第一通孔之间间隔一定距离，为气体提供了流通通道，避免待测纸质样品被真空泵吸入通孔内，避免了元素分析过程对纸质样品的损坏，实现了纸质样品的无损元素分析，适用于字画、档案、票据等贵重纸质检测的分析检测。

在一种具体实施方式中，图4为本实用新型一实施例提供的样品放置单元的结构示意图，图5为本实用新型一实施例提供的样品支撑单元的结构示意图，如图4-5所示，本实用新型在现有的样品放置单元101内设置样品支撑单元105，样品支撑单元105包括支撑面1051和位于支撑面1051下方的四个支撑部1052，支撑面1051远离支撑部1052的表面用于放置待测纸质样品，四个支撑部1052分别间隔设置在支撑面1051的下方，使支撑面1051与第一通孔1011之间具有一定的距离；由于四个支撑部1052间隔设置，彼此两个支撑部1052之间具有较大的空隙，当需要对样品放置单元101内的空气进行抽真空时，空气可以通过支撑部1052之间的间隔以及支撑面1051与第一通孔1011之间的空隙进入第一通孔1011内，避免了纸质样品被吸入第一通孔1011内，避免了元素分析过程对纸质样品的损坏，实现了纸质样品的无损元素分析，适用于字画、档案、票据等贵重且较易损坏的纸质样品的分析检测。

同时，为了确保X射线发生单元102发生的X射线能够照射到纸质样品表面，支撑面1051设置有第二通孔1053，且第一通孔1011和第二通孔1053对应，使X射线发生单元102发出的X射线穿过第一通孔1011和第二通孔1053抵达待测纸质样品表面。

在一种具体实施方式中，当待测纸质样品与X射线发生单元102的距离过远会影响元素分析的准确性，因此，样品支撑单元105的厚度应尽可能的薄，因此，如图6所示，沿垂直于第一通孔1011和第二通孔1053的方向，支撑面的高度D1不大于0.5cm，支撑部1052的高度D2不大于2cm。

进一步地，支撑面的高度D1为0.1cm，支撑部1052的高度D2为0.2cm。

可以理解，第一通孔1011的直径应当小于等于第二通孔1053的直径，以防止样品支撑单元105的设置对第一通孔1011的遮挡；进一步地，第一通孔1011的直径等于第二通孔1053的直径。

可以理解，支撑面1051的长度和宽度应至少大于第一通孔1011的直径，且小于等于样品放置单元101的长度和宽度。

进一步地，当待测纸质样品为古籍或书本等具有一定重量的检材时，为了提高样品支撑单元105对待测纸质样品的支撑性，如图7-8所示，本实用新型提供的样品支撑面1051的长度L1大于等于20cm；和/或，支撑面1051的宽度W1大于等于20cm。

进一步地，样品支撑面1051的长度L1为30cm；和/或，支撑面1051的宽度W1为30cm。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的支撑部1052之间的距离需大于等于10cm，以保证气体的流通。

进一步地，基于对支撑面1051的长度和宽度以及支撑部1052之间间隔距离的要求，支撑部1052的长度L2为5cm；和/或，支撑部1052的宽度W2为5cm。

在一种具体实施方式中，第二通孔1053的圆心与支撑面1051任一侧边的距离均大于等于5cm，否则，第二通孔1053与支撑面1051边缘距离过近，在抽真空过程中，放置在第二通孔1053上的待测纸质样品也会被拉扯，造成待测纸质样品表面的损伤。

需要说明的是，继续参考图7，支撑面1051具有上、下、左、右四条侧边，第二通孔1053的圆心与四条侧边均具有一定的距离，本实用新型提供的距离大于等于5cm是指第二通孔1053的圆心与支撑面1051四条侧边中任意一条侧边的距离均大于等于5cm。

继续参考图7，基于第一通孔1011的位置，第二通孔1053的圆心与右侧边的距离较近，进一步地，第二通孔1053的圆心与支撑面1051侧边的最近距离L3为7.5cm。

图9为本实用新型又一实施例提供的样品支撑单元的俯视图，如图9所示，该装置主要对待测纸质样品暴露在第一通孔1011的区域进行检测，为了对待测纸质样品的检测位置进行校准，本实用新型提供的支撑面1051远离支撑部1052的表面还设置有刻度。

进一步地，刻度的单位长度L4为0.1-0.5cm。

综上，本实用新型提供一种对纸质样品进行无损元素分析的装置，通过设置支撑单元，使得待测纸质样品与第一通孔之间间隔一定距离，为气体提供了流通通道，避免待测纸质样品被真空泵吸入通孔内，避免了元素分析过程对纸质样品的损坏，实现了纸质样品的无损元素分析，适用于字画、档案、票据等贵重且较易损坏的纸质样品的分析检测。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“顶”、“底”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种对纸质样品进行无损元素分析的装置，其特征在于，所述装置为能量色散X射线光谱仪，所述能量色散X射线光谱仪包括样品放置单元和位于所述样品放置单元下方的X射线发生单元；

所述样品放置单元内部设置有样品支撑单元，所述样品支撑单元包括支撑面和至少两个支撑部，所述支撑面远离支撑部的表面用于放置待测纸质样品，所述至少两个支撑部间隔设置在所述支撑面的下方；

所述样品放置单元和所述支撑面分别设置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔对应，使所述X射线发生单元发出的X射线穿过所述第一通孔和第二通孔抵达待测纸质样品表面。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，沿垂直于所述第一通孔和第二通孔的方向，所述支撑部的高度不大于2cm。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，沿垂直于所述第一通孔和第二通孔的方向，所述支撑面的高度不大于0.5cm。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑面的长度和宽度均大于所述第一通孔的直径。

5.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于，所述支撑面的长度大于等于20cm；和/或，所述支撑面的宽度大于等于20cm。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一通孔的直径小于等于所述第二通孔的直径。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑部之间的距离大于等于10cm。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二通孔的圆心与所支撑面任一侧边的距离大于等于5cm。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑面远离支撑部的表面设置有刻度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述刻度的单位长度为0.1-0.5cm。