DE3442722A1 - X-ray tubes for spectrodiffractometers - Google Patents

X-ray tubes for spectrodiffractometers

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DE3442722A1 DE19843442722 DE3442722A DE3442722A1 DE 3442722 A1 DE3442722 A1 DE 3442722A1 DE 19843442722 DE19843442722 DE 19843442722 DE 3442722 A DE3442722 A DE 3442722A DE 3442722 A1 DE3442722 A1 DE 3442722A1
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Abstract

By means of a special ray trajectory of the primary rays of an X-ray tube it is possible to direct these rays both onto a sample for X-ray fluorescence analysis XFA and, simultaneously or after the removing the XFA sample, onto a sample for X-ray diffraction analysis XDA and thus to carry out, simultaneously or consecutively, XFA and XDA with a fixed X-ray tube.

Description

Beschreibungdescription

Röntgenröhren mit verschiedenartiger Spezialisierung sind seit vielen Jahren bekannt. Eine Röntgenröhre für mehrere Anwendungen, so zum Beispiel für die RFA und RBA, wurde bisher von der Fachwelt für unmöglich gehalten.X-ray tubes with various specializations have been around for many Years known. An X-ray tube for several applications, for example for the RFA and RBA were previously considered impossible by experts.

Eine überraschend einfache Strahlenführung ergibt insbesondere für Röntgen- Spektro- Diffraktometer ebenso wie für die bekannten spezialisierten Spektrometer und Diffraktometer ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Röntgenanalyse, wobei mit einem Gerät nacheinander oder gleichzeitig Röntgenfluoreszenzanalysen RFA und Röntgenbeugungsanalysen RBA durchgeführt werden können, indem Röntgenstrahlen und/ oder radioaktive Strahlen in einem Gerät auf die Probe gesandt werden, wo sie die Röntgenfluoreszenzstrahlung anregen und diese auf einen oder mehrere Kristalle und Detektoren und/ oder energiedispersive Detektoren senden, wobei Röntgenfluoreszenzanalysen durchgeführt werden oder/ und Röntgenstrahlen monochromatisiert werden und dann auf die Probe fallen, in der die vorhandenen Kristalle die einfallende Röntgenstrahlung unter dem jeweiligen Beugungswinkel auf den Detektor "reflektieren", nach Patent... (Patentanmeldung P 34 38 637.8), dadurch gekennzeichnet, daß die primären Strahlen einer einzigen Röntgenstrahlen- Quelle durch Aufteilung in wenigstens zwei Strahlen so auf das Spektro- Diffraktometer fokussiert werden, daß gleichzeitig oder nacheinander RFA bzw. RBA durchgeführt werden können. A surprisingly simple beam guidance results in particular for X-ray spectro-diffractometer as well as for the well-known specialized spectrometers and diffractometer a method and an apparatus for X-ray analysis, wherein with one device consecutively or simultaneously X-ray fluorescence analyzes and XRF X-ray diffraction analyzes RBA can be performed by using X-rays and / or radioactive rays in a device are sent to the sample, where they the Excite X-ray fluorescence radiation and apply it to one or more crystals and Send detectors and / or energy dispersive detectors, with X-ray fluorescence analyzes be performed and / or X-rays are monochromatized and then fall on the sample, in which the existing crystals absorb the incident X-rays "reflect" on the detector at the respective diffraction angle, according to patent ... (Patent application P 34 38 637.8), characterized in that the primary rays a single X-ray source by splitting into at least two beams so focused on the spectro-diffractometer that simultaneously or one after the other RFA or RBA can be carried out.

Die dabei verwendeten Röntgenröhren können mehrere tPrimärstrahlen von verschiedenen Brennflecken und Fenstern aussenden, wobei ein Teil der Primärstrahlen bereits mehr monochromatisch und für die RBA und ein weiterer mehr "weiß" und für die RFA spezialisiert ist und bei denen gegebenenfalls neben den Anoden auch die Kathoden von außen aus einem in den Röhren befindlichen Magazin, zum Beispiel nach dem Revolverprinzip, auswechselbar sind. The x-ray tubes used for this can produce several tprimary rays emit from different focal spots and windows, with some of the primary rays already more monochromatic and for the RBA and another more "white" and for which specializes in RFA and where appropriate in addition to the Anodes also the cathodes from the outside from a magazine located in the tubes, for example based on the revolver principle, are interchangeable.

Die Röntgenröhren können mehrere Anoden enthalten, die gegenüber der Kathode unterschiedliche Spannungen besitzen. The X-ray tubes can contain several anodes, opposite one another the cathode have different voltages.

Die Anoden der Röntgenröhren können gitterförmig und/ oder blockförmig ausgebildet sein und nur am Rand oder ganz von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden. The anodes of the X-ray tubes can be grid-shaped and / or block-shaped be formed and flows through only at the edge or completely by a cooling liquid will.

Selbstverständlich sind die zur Anwendung kommenden primären und sekundären Röntgenstrahlen im Hinblick auf ihre speziellen Anwendungen nach bekannten Verfahren fokussiert und gegebenenfalls monochromatisiert, zum Beispiel durch Spalt- und Filtersysteme. Eine weitere Selbstverständlichkeit ist ein optimaler Strahlenschutz. It goes without saying that the primary and secondary X-rays with regard to their special applications according to known Process focused and, if necessary, monochromatized, for example by splitting and filter systems. Another matter of course is optimal radiation protection.

Die Anwendungen liegen in chemischen, kristallographischen und mineralogischen Untersuchungen in den Laboratorien der Forschung, Lehre und Anwendung für die unterschiedlichsten analytischen Aufgabenstellungen; die letzteren reichen von geochemischen Explorationen bis zu fabrikmäßigen Produktionen, zum Beispiel in Aluminium- Hütten, Stahlwerken und Zementwerken. The applications are in chemical, crystallographic and mineralogical Investigations in the laboratories of research, teaching and application for the most diverse analytical tasks; the latter range from geochemical exploration up to factory-like productions, for example in aluminum smelters, steel works and cement works.

Beispiele siehe Fig. 1 1. Beispiel Die Röntgenstrahlen kommen aus einer Röntgenröhre gleichzeitig in Richtung I und II und treffen sich in a. Die Position a ist nur bei der RFA mit einer Probe besetzt.For examples see Fig. 1 1. Example The X-rays come out an X-ray tube simultaneously in directions I and II and meet in a. the Position a is only occupied with a sample in the case of XRF.

2. Beispiel Die Röntgenstrahlen kommen aus einer Röntgenröhre gleichzeitig in Richtung I und I' beziehungsweise 11 und II' und werden an d reflektiert und monochromatisiert oder an d' reflektiert.2nd example The X-rays come from an X-ray tube at the same time in direction I and I 'or 11 and II' and are reflected at d and monochromatized or reflected at d '.

d und d' sind Einkristalle beziehungsweise polykristalline Präparate,die nach den bekannten Prinzipien der Röntgenbeugung und/ oder Röntgenfluoreszenz wirken.d and d 'are single crystals and polycrystalline preparations, respectively, which act according to the known principles of X-ray diffraction and / or X-ray fluorescence.

Ihre Lage ist in Fig. 1 nur schematisch angedeutet.Their location is only indicated schematically in FIG. 1.

So kann zum Beispiel d auch näher an b gerückt sein.For example, d can be moved closer to b.

Die Position a ist nur bei der RFA mit einer Probe besetzt.-d und d' können nach den gewünschten Analysen auch mit der Hand oder automatisch in den Strahlengang gebracht werden. Position a is only occupied with a sample in XRF.-d and d 'can also be manually or automatically in the Beam path are brought.

Dieselbe Röntgenröhre kann auch gleichzeitig für mehrere Spektrometer und Diffraktometer, die fest oder beweglich sein können oder entsprechende Spektro-Diffraktometer eingesetzt werden. The same X-ray tube can also be used for several spectrometers at the same time and diffractometers, which can be fixed or movable, or corresponding spectro-diffractometers can be used.

Symbolik: I+II, I+ I' oder II+II' Röntgenstrahlen Röntqenfluoreszenzanalyse RFA: a Probe, gedreht um horizontale Achse b Kristall, mit Detektor c um vertikale Achse in b gedreht oder Festkanäle Röntgenbeugungsanalyse RBA: a nicht besetzt b Probe, gedreht um horizontale Achse und mit Detektor c um vertikale Achse in b gedreht oder Festkanäle c Detektor d Monochromator für I'oder d'Reflektor durch Beugung und Fluoreszenz für II'; bei Röntgenröhre mit I+I1'd und d' nicht besetztSymbols: I + II, I + I 'or II + II' X-ray X-ray fluorescence analysis XRF: a sample rotated around horizontal axis b crystal, with detector c around vertical axis Axis rotated in b or fixed channels X-ray diffraction analysis RBA: a not occupied b Sample rotated about the horizontal axis and with detector c rotated about the vertical axis in b or fixed channels c detector d monochromator for I'or d'reflector by diffraction and fluorescence for II '; for X-ray tubes with I + I1'd and d 'not occupied

Claims (6)

Röntgenröhren für Spektro- Diffraktometer Patentansprüche 1. Verfahren und Vorrichtung zur Röntgenanalyse, wobei mit einem Gerät nacheinander oder gleichzeitig Röntgenfluoreszenzanalysen RFA und Röntgenbeugungsanalysen RBA durchgeführt werden können, indem Röntgenstrahlen und/ oder radioaktive Strahlen in einem Gerät auf die Probe gesandt werden, wo sie die Röntgenfluoreszenzstrahlung anregen und diese auf einen oder mehrere Kristalle und Detektoren und/ oder energiedispersive Detektoren senden, wobei Röntgenfluoreszenzanalysen durchgeführt werden oder/ und Röntgenstrahlen monochromatisiert werden und dann auf die Probe fallen, in der die vorhandenen Kristalle die einfallende Röntgenstrahlung unter dem jeweiligen Beugungswinkel auf den Detektor "reflektieren", nach Patent... (Patentanmeldung P 34 38 637.8), dadurch gekennzeichnet, daß die primären Strahlen einer einzigen Röntgenstrahlen-Quelle durch Aufteilung in wenigstens zwei Strahlen so auf das Spektro- Diffraktometer fokussiert werden, daß gleichzeitig oder nacheinander RFA bzw. RBA durchgeführt werden können. X-ray tubes for spectro-diffractometers Patent claims 1. Method and device for X-ray analysis, with one device sequentially or simultaneously X-ray fluorescence analyzes XRF and X-ray diffraction analyzes RBA are carried out can by putting x-rays and / or radioactive rays in a device the sample are sent where they excite the X-ray fluorescence radiation and this on one or more crystals and detectors and / or energy dispersive detectors send, wherein X-ray fluorescence analyzes are carried out and / or X-rays be monochromatized and then fall on the sample in which the crystals present the incident X-rays at the respective diffraction angle on the detector "reflect", according to patent ... (patent application P 34 38 637.8), characterized in that that the primary rays of a single X-ray source by splitting are focused on the spectro-diffractometer in at least two beams, that RFA or RBA can be carried out simultaneously or one after the other. 2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung in einer geschlossenen Röntgenröhre oder mit einem "offenen" Elektronenstrahl durch Verwendung einer verlängerten Anode oder einer beweglichen Anode oder mehrerer Anoden geschieht, wobei die Primärstrahlen aus verschiedenen Richtungen für die RFA und RBA auf die Proben fokussiert sind.2. The method and device according to claim 1, characterized in that that the division in a closed X-ray tube or with an "open" Electron beam by using an elongated anode or a movable one Anode or more anodes happens, the primary rays from different Directions for the RFA and RBA are focused on the samples. 3. Verfahren und Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Anode, die gegebenenfalls gewinkelt ist, ein divergentes Bündel von Röntgenstrahlen mit gegebenenfalls zwei Vorzugsrichtungen ausgesandt wird und diese Primärstrahlen entweder primär für die RFA verwendet werden, wobei ein Teil der Primärstrahlen von einem Monochromator nach dem Prinzip der Fluoreszenz und/ oder durch Beugung auf die Probe für die RBA oder/ und bei primärer Verwendung des Primärstrahles für die RBA zum Teil von einem Präparat durch Fluoreszenz und/ oder Beugung auf die Probe für die RFA reflektiert werden.3. The method and device according to at least one of claims 1 and 2, characterized in that an anode, optionally angled is, a divergent bundle of X-rays with possibly two preferred directions is emitted and these primary beams are either primarily used for XRF, part of the primary rays from a monochromator based on the principle of fluorescence and / or by diffraction on the sample for the RBA and / or for primary use of the primary beam for the RBA partly from a specimen through fluorescence and / or diffraction to be reflected on the sample for the XRF. 4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Röntgenröhren verwendet werden, die mehrere Primärstrahlen von verschiedenen Brennflecken und Fenstern aussenden, wobei ein Teil der Primärstrahlen bereits mehr monochromatisch und für die RBA und ein weiterer mehr "weiß" und für die RFA spezialisiert ist und bei denen gegebenenfalls neben den Anoden auch die Kathoden von außen aus einem in den Röhren befindlichen Magazin auswechselbar sind.4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized characterized in that X-ray tubes are used, the multiple primary beams of emit different focal spots and windows, with some of the primary rays already more monochromatic and for the RBA and another more "white" and for the XRF is specialized and for which, in addition to the anodes, also the Cathodes can be exchanged from the outside from a magazine located in the tubes. 5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenröhren mehrere Anoden enthalten,die gegenüber der Kathode unterschiedliche Spannungen besitzen.5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the X-ray tubes contain a plurality of anodes opposite the Cathode have different voltages. 6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden der Röntgenröhren gitterförmig und/ oder blockförmig ausgebildet sind und nur am Rand oder.ganz von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden.6. The method according to at least one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the anodes of the X-ray tubes are grid-shaped and / or block-shaped are formed and only at the edge oder.ganz flows through a cooling liquid will.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0348574A2 (en) * 1988-06-28 1990-01-03 Kawasaki Steel Corporation Method of simultaneously measuring thickness and composition of film and apparatus therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0348574A2 (en) * 1988-06-28 1990-01-03 Kawasaki Steel Corporation Method of simultaneously measuring thickness and composition of film and apparatus therefor
EP0348574A3 (en) * 1988-06-28 1990-05-23 Kawasaki Steel Corporation Method of simultaneously measuring thickness and composition of film and apparatus therefor

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