DD286871A5 - Anordnung zur positionierung der detektoren eines bragg-soller-spektrometers - Google Patents

Abstract

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Anordnung zur wahlweisen Positionierung der Detektoren eines Spektrometers derart, dasz an jedem Spektrometerwinkel die Detektoren in folgender Weise im Strahlengang anordenbar sind:{Positionierung; Detektoren; Spektrometer; Strahlengang; Durchflusz-Proportionalzaehlrohr; Winkelbereich; Szintillationsdetektor; Sekundaerkollimator; Vorvakuumbedingungen; Fuehrungsbahn; autonomes Antriebssystem; Endlagen}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung findet Anwendung in Bragg-Soller-Röntgenfluoreszenzspektrometern zur günstigen Positionierung der Detektoren entsprechend der analytischen Anforderungen.

Charakterisierung der bekannten technischen Lösungen

Die bereits bekannten technischen Lösungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Detektoren (im Regelfall eines Durchiluß-Proportionalzählrohres und eines Szintillationsdetektors) in folgender Weise vorgenommen wird:

a) Die Detektoren stehen stets in „Tandem-Anordnung"; d.h. sie stehen in Richtung des Röntgenstrahls hintereinander, wobei der in Strahirichtung vordere Detektor von einem Teil der Strahlung (höhere Energien) durchstrahlt wird. Beide Detektoren sitzen fest auf einem um einen gemeinsamen Drehpunkt schwenkbaren Arm.

b) Die Detektoren sind in der Spektrometerebene nebeneinander angeordnet, wodurch sich dio Mög'ichkeit ergibt, dem Szintillationsdetektor aus analytischen Gründen einen Sekundärkollimator permanent voranzustellen.

Die Detektoren werden nacheinander in den Strahlengang geschwenkt und erfordern die mechanische Entkopplung der zwei Spektromoterachsen zur Wiederherstellung des jeweiligen Bragg'schen Beugungswinkels.

c) Dio Detektoren sind analog b) angeordnet. Die Kopplung der Spektromoterachsen ist mechanisch fest im Verhältnis 2:1. Die Einstellung des Bragg'schun Bougungjwinkels erfolgt durch permanente Vorjustiorung bestimmter Kristalle des Kristallwechslers auf einen der beiden Detektoren.

Von hohem analytischen Interesse bei der Spektralanalyse ist die Errielung großer Helligkeit bei der Registrierung der Röntgenstrahlung. Das wird erreicht durch die wahlweise Einführung der Detektoren in den Strahlengang ohne zusätzliche Kollimatoren und durch don Tandembetrieb (nicht realisierbar bei Variante b) und c)).

Spezioll im hochenergotischen Spektralbereich (Arbeitsbereich des Szintillationsdetektors) ist aber auch die Erhöhung des Auflösungsvermögens in bestimmten Fällen wünschenswert. Diesem Ziel dient die wahlweise Vorschallung eines Sekundäikollimators (nicht realisierbar bei Variante a), permanent bei Variante b) und c)).

Darüber hinaus eifordern die Varianten b) und c) die Einschränkung des erreichbaren Winkolberoiches des Spc itrometers und damii: die Einengung der analytischen Möglichkeiten, insbesondere im Kleinwinkelbereich bei energiearmer Strahlung. Durch die starre Vorjustierung bestimmter Kristalle» bei Variante c) wird die Multivalsnz des Spektrometer stark eingeschränkt, und es erhöht sich die Analysenzeit.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, beide Detektoren frei wählbar an jedem analytisch sinnvollen Winkel in den Strahlengang zu bringen. Dabei sind die Forderungen größter Helligkeit (Tandemanordnung) und hoher Auflösung (vorgeschalteter Sokundiirkollimator) zu roiilisieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einei Anordnung zur wahlweisen Positionierung der Detektoren eines Höntgenspektrometers derart, daß an jedem Spektrometerwinksl dio Detektoren in folgender Weise im Strahlengang anoidenbar sind:

1. Das Durchfluß-PropoMionalzahlrohr im Winkelbereich I-V < 2OS 148')

2. Der Szintillationsdetektor mit Sekundärkollimaior (-r<20<80)

3. Die Detektoren in Tandem-Anordnung ohne Sekundärkollimator (-1⁰S 20 s 80°)

4. Durchfluß-PropoilionalzShlrohr und Sekundärkollimator auch unter Vorvakuumbedingungen

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am 20-Arm des Spektrometers in axialer Richtung eine Führungsbahn und ein autonomes Antriebssystem befestigt sind, die eine translatorische Bewegung von Detektor und Sekundärkollimator senkrecht zur Spektrometerebene an jedem analytisch sinnvollen 20-Winkel auch unter Voivakuum zwischen zwei reproduzierbaren Endlagen gewährleisten.

Ausfuhrungsbeisplel

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die Figur 1 und 2: An der 20-Achse 1 eines Spektrometers 2 an einem zylindrischen Gußkörper 3 als Basisteil ist in axialer Richtung eine Führungsbahn 4 befestigt, auf der kugelgelagert eine Detektorkassette bestehend aus Detektor 5 und Sekundärkollimator 6 durch ein ebenfalls am Gußkörper 3 befestigtes autonomes Antriebssystem 7 translatorisch zur Spektrometerachse bewegt wird.

Dabei kann der Detektor 5 und der Sekundärkollimator 6 wechselweise über don Verschiebeweg 8 in den Strahlengang 9 gebracht werden. Der Detektor 5 und der Sekundärkollimator 6 haben jeweils ein eigenes Gehäuse, sie sind in der Spektrometerachse hintereinander angeordnet und an dor Verbindungsstelle 10 kraftschlüssig miteinander verbunden. Mit einer im Detektor 5 eingearbeiteten Schwalbenschwanzführung 11 wird die Detektorkassette auf einen Schwalbenschwanz 12, der auf der Führungsbahn 4 befestigt ist, aufgeschoben und wobei durch eine vorhandene Rasteinrichtung 13 die Reproduzierbarkeit der Lage und durch eine Arretierung 14 der feste und spielfreie Sitz der Detektorkassette auf dem autonomen Antrieussystem erreicht wird. Beliebig kann die Detektorkassette zu Servicezwecken und Wechselarbeitsgängen vcn dem autonomen Antriebssystem abgenommen und wieder aufgeschoben werden. Mit der, an der 30-Achse 1 befestigte \ind im 20-Winkelbereich 15 rotatorisch bewegte Detektorkassetto mit autonomen Antriebssystem 7, kann zwischen zwei reproduzierbaren Endlagen 16 und 17 jeder analytisch sinnvolle Winkel angefahren werden.

Claims (4)

1. Anordnung zur Positionierung der Detektoren eines Bragg-Soller-Röntgen-Sequenzspektrorrieters, dadurch gekennzeichnet daß ein Sekundärkollimator und ein Strahlungsdetektor senkrecht zur Spektrometerebene und in Richtung der Goniometerachse verschiebbar angeordnet sind.

2. Anordnung nach 1, derart gekennzeichnet, daß wahlweise der Strahlungsdetektor oder der Sekundärkollimator im Strahlengang vor einen zweiten Detektor positioniert v/erden können.

3. Anordnung nach 2, derart gekennzeichnet, daß der Strahlungsdetektor und der Sekundärkollimator durch ein auf dem beweglichen 20-Arm befindliches Antriebssystem reproduzierbar positioniert werden.

4. Anordnung gemäß 1,2 und 3, derart gekennzeichnet, daß der Strahlungsdetektor, der Sekundärkollimator, der 20-Arm und das darauf befindliche Antriebssystem wahlweise unter Vorvakuumbedingungen funktionsfähig sind.