DE7403159U - Analysengeraet zur nichtdispersiven messung von roentgenfluoreszenz - Google Patents

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PATENTANWALT

DR. HANS ULRICHMAY D S MÜNCHEN 2, OTTOSTRASSE la TELEGRAMME: MAYPATENT MÜNCHEN

TELEFON £08113 083682

CG 474/1249 MUnchen, den 30.Januar 1974

B 4777.3 PG ^Dr'^M/Vs

Commissariat ä 1·Energie Atomique, Paris/Prankreich

Analysengerät zur nichtdispersiven Messung von Rontgenfluoreszenz

Die Neuerung betrifft ein Analysengerät mit dem eine Reihe von Probekörpern mit verschiedenen Eigenschaften» insbesondere durch eine nicht-dispersive Rontgenfluoreszenzmethode analysiert werden kann, um für jede der Proben und gemäß einer zuvor festgelegten Folge von Arbeitsgängen die Art und Menge der in jeder untersuchten Probe enthaltenen Elemente zu bestimmen»

Es sind bereits verschiedene Analysengeräte zur Messung von Röntgenfluoreszenz bekannt, welche zur Anregung die von einer H versiegelten radiaaktiven Quelle ausgesandte Strahlung benutzen, welche auf die Probe trifft und eine von dieser ausgehende Sekundärröntgenstrahlenemission bewirkt, wobei der Gehalt der Probe an einem beliebigen Element durch die Intensität der für dieses Element im Spektrum charakteristischen Röntgenstrahlen bestimmt wird. Im Fall einer nichtdispersiven Messung, wobei die vom Probekörper ausgesandte Strahlung direkt gemessen wird, verwendet man besonders Spezialfilter, welche die Ausschaltung bestimmter Spektralbereiche ermöglichen, so daß nur die für ein bestimmtes

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Element interessanten Bereiche verbleiben. Durch Verwendung einer /V Reihe von verschiedenen Filtern kann man so die'Zusammensetzung ' und den Gehalt an verschiedenen Bestandteilen der untersuchten Proben bestimmen. Diese bekannten Analysengeräte besitzen den Vorteil? daß sie kompakte Strahlenquellen verwenden, die oft monoenergetisch sind und eine gleichbleibende Intensität haben, leicht und klein sind, wodurch sie leicht transportierbar sind und nur verhältnismäßig geringe Anschaffungskosten bedingen. Dagegen haben sie den Nachteil, daß eine Bedienungsperson ständig anwesend sein muß„ um einerseits jede Probe vor die Strahlenquelle und einen Detektor für die ausgesandte Strahlung zu bringen und andererseits dia Filter zu wechseln, wobei für letztere Gefahren der Beschädigung bei den erforderlichen Handhabungen bestehen.

Durch die Neuerung soll nun ein sequentiell arbeitendes Analysengerät für Proben geschaffen werden, welches die erwähnten Nachteile dadurch vermeidet, daß für jede vor einen Meßkopf gelangende Probe eine Reihe entsprechender Filter in einen sehr niedrigen Faum zwischen einer radioaktiven Quelle und einem Strahlendetektor eingeführt werden, wobei die Reihenfolge der Einschaltung dieser Filter für jede Probe die gleiche ist, was genaue und sich vollkommen wiederholende Vergleichsmessungen zuläßt.

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Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung gelöst durch ein sequentiell X arbeitendes Analysengerät zur nichtdispersiven Messung von Röntgenfluoreszenz, welches die im Schutz anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Weitere Merkmale bevorzugter Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Neuerung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert durch die folgende Beschreibung einer beispielhaften Ausführung sforni des Analysengeräts gemäß der Neuerung. Es zeigen; Fig. 1 : eine schematische Ansicht des Analysengeräts; Fig. 2 : einen ScJinitt des Geräts in größerem Maßstab mit Einzelheiten des Filterwechselmechanismus;

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Piy. 3: eine Draufsicht, teilweise_;im .schnitt» dos Filter-

wechalers der Pig. 2;
Figuren 4 und 5 ; Einzelheiten des Filterwechslers der Pig. 2

und 3.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Analysengerät 1 hauptsächlich aus einem Metallgehäuse 2 mit seitlichen Handgriffen 3, wodurch es bequem transportiert und am Einsatzort aufgestellt werden kann. In seinem oberen Teil weist das Gehäuse 2 einen waagerechten Tisch 4 auf, der durch hochgezogene Ränder 5 und 6 begrenzt ist, welche die zu analysierenden Probekörper 23 führen, die nach der Untersuchung in einem am Ende des Geräts e.uf dem Tisch 4 vorgesehenen Ablagebereich 7 zwischengelageut werden. Diese Proben können besonders die Form von aus Pulver gepreßten Tabletten 23a aufweisen, die von einer dünnen Hülle 23b aus Kunststoff umgeben sind, so daß sie insgesamt die Form einer verhältnismäßig flachen zylindrischen Scheibe haben, wobei alle zu untersuchenden Probekörper das gleiche Volumen und die gleichen Abmessungen aufweisen (Fig. 2). Im beschriebenen Beispiel bestehen diese Proben aus Stoffen, die durch Probenahmen von Meeresböden gewon- nen wurden/und die Analyse ermöglicht die Feststellung der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung dieser Proben. Selbstverständlich sind jedoch die Merkmale des Analysengeräts unabhängig von der Art der Proben, soweit diese hinsichtlich ihrer Art und Gestalt (Darbietung) alle identisch sind.

Die Untersuchung der Proben erfolgt nach dem bekannten Verfahren mittels nichtdispersiver Rbntgenfluoreszenz. Zu diesem Zweck weist das Analysengerät einen Meßkopf 8 auf, der in Fig. 1 schematisch in der Ansicht gezeigt ist und einen Schlitz 9 zum Ein-

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va /*t wj j »ι?· / *>t ·

setzen eines 8ΐΓα^βηφλΡΛΐβ»ιΐΓ&'£ίχι!^Ιι3"'Ι·0 besitzt. Der Strahlenquel- a f) lenträger selbst weist eine seitlich als Gleitschiene ausgebildete

tut,

Platte 11 / die in den Schlitz 9 einschiebbar und durch eine Arretierschraube 12 in einer entsprechenden Stellung bezüglich des Gehäuses des Meßkopfes 8 feststellbar ist. Die Tragplatte 11 weist., im übrige», einen senkrechten Halter 13 mit einem Rändelknopf 14 mit Skala 14a aur Höheneinstellung auf, wobei dieser Halter 13 an seinem unteren Ende mit einem Querträger 15 verbunden ist, der an seinem Ende eine versiegelte radioaktive Quelle 16 trägt. Durch die Montage des Strahlenquellenträgers 10 im Meßkopf 8 kann man die Quelle 16 unter dem Tisch 4 des Gehäuses 2 in einer genau bestimmten Stellung anordnen, wo diese Quelle im wesentlichen

unter einer zuvor in diese Stellung gebrachten zu prüfenden Probe 23 zentriert ist, wie in Fig. 2 im Schnitt gezeigt. Die von der Probe 23 bei Bestrahlung mit der Quelle 16 v/ieder ausgesandte Röntgenstrahlung wird von einem abnehmbaren, mit Handgriffen 18 versehenen Detektor 17 empfangen, der mit einem Eintrittsfenster 19 für diese Röntgenstrahlen versehen ist. In Pig, i ist außerdem die Anschlußbuchse 20 für die elektrische Verbindung zur Speisung des Detektors und den Ausgang der gelieferten Signale gezeigt. Schließlich dienen Gleitschienen 21 zum richtigen Einsetzen des Detektors unter dem Tisch 4 im Anschlag an das Gehäuse 2.

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Ferner weist das dargesteMna Analyjwngerat ,«ine automatisch und sequentiell arbeitende Probenauführvorrichtung 22 auf» deren Einzei-

und für die kein Schutz beansprucht wird _tj) weiten ebenfalls aus der Ansicht der Fig. 1 hervorgehen /"Diese Zuführvorrichtung 22 weist im wesentlichen eine geneigte ebene Rutsche 22a für die verschiedenen im Gerät zu untersuchenden Proben 23 auf, die im beschriebenen Beispiel durch seitliche Trenn-

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wände 24 in vier parallele Rampen/unterteilt ist. In jeder Rampe sind die Proben 23 hintereinander angeordnet und rutschen unter dem Einfluß der Schwerkraft längs der Rampen von den seitlichen Trennwänden geführt nach unten, wobei sie von einer oberen Auflageplatte 26 in den Rampen gehalten werden. Diese Auflageplatte ist mit einer axialen Nut 27 versehen, in die ein Zapfen 28 eingreift, der von einem Gewicht 29 getragen wird, das in jeder Rampe als Abschl\^ß der Reihe der verschiedenen Proben angeordnet ist. Am unteren Ende der verschiedenen Rampen der Probenzuführvorrichtung 22 sind die Proben 23 durch zurückziehbare Zapfen 30 in ihrer Stellung festgehalten. Diese Zapfen können synchron betätigt werden und sind zu diesem Zweck untereinander durch einen unterhalb der Probenzuführvorrichtung angeordneten (nicht gezeigten) Querstab verbunden, der seinerseits mit einer Blattfeder 3*ä verbunden ist, die mit Schrauben 32 an der Seite der Probenzuführvorrichtung befestigt ist und von einem Elektromagneten 33 angezogen werden kann, wodurch die Zapfen 30 von der Ebene des Bodens der Rampen zurückgezogen werden. Die vier in diesen Rampen als unterste befindlichen Proben gleiten nun von den Rampen über den Rand 37 der Probenzuführvorrichtung auf den Tisch 4 des Gehäuses 2 und halten so die vier folgenden Proben, bevor die Zapfen 30 wieder in ihre vorspringende Stellung zurückspringen. Die Probenzuführvorrichtung 22 weist ferner an einer ihrer Seiten außerhalb der Rampen ein

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Handsteuerungsgehäuse 34 auf, welches, KWöp'fe :34a jsur B'etmigung der verschiedenen Punktionen des Gerätes und besonders für den synchronen und automatischen Betrieb der Probenssuführvorrichtung und des Filterwechslers odor auch für deren diskontinuierlichen Betrieb, die Nullrückstellung der verschiedenen Mechanismen am Ende der Arbeitszyklen usw. enthält. Die elektrischen Verbindung sleitungen der Betätigungsknöpfe 34 sind durch ein durch das

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Gehäuse 2 führendes Kabel 35 mit einem Elektronikschrank/zur Gesamtsteuerung und Zählung verbunden, der auch die vom Detektor 17 kommenden Signale empfängt.

Die vier Proben 23, welche über die Unterkcinte der Probenzuführvorrichtung 22 gleiten, werden aufgenommen von einer Rinne 38, die von dieser Unterkante und dem Rand 6 des Tisches 4 beer* izt ist/'ind werden anschließend mittels eines als Schieber wirkenden Balkens 33 · am Ende einer in einem Schlitz 41 der Rinne 38 verschiebbaren Schubstange 40 in Richtung des Meßkopfes 8 verschoben. Diese Schubstange 40 ist durch Schrauben 42 mit einer im Inneren des Gehäuses 2 unter dem Tisch befestigten Quer« führungsleiste 43 fest verbunden, die an ihrem oberen Enäe eine Zahnung 44 aufweist, in die ein am Ende der Velle eines ersten Steuermotors 46 befestigtes Ritzel 45 eingreift. An der Führungsleiste 43 sind in entsprechenden Abständen Reliefzapfen 47 vorgesehen, die in bestimmten Zeitintervallen (nicht gezeigte) Mikrokontakte betätigen, damit jede der Proben 23 der Rinne 38 genau vor den Meßkopf 8 gelangt und in dieser Stellung während der Zeit festgehalten wird, die für die gewünschten Analysen erforderlich ist, bevor ein neuer Schub der Führungsleiste 43 eine neue Verschiebung des Querbalkens 39 bewirkt,, der die in der Rinne befindlichen Proben voranschiebt, wodurch die bereits analysierte Probe

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in den Ablagebsreich 7 gelangt und den 'Pl'atz. .vor;, dem- Meßlcopf für eine andere Probe freimacht, womit der Zyklus wieder beginnt. In jedem Zyklus wird die von jeder Probe 23 unter der Virkung der Bestrahllang von der Quelle 16 her ausgesandte Röntgenstrahlung von dem Eintrittsfenster 19 des Detektors 17 durch ein Filter 48 mit bestimmten Eigenschaften aufgenommen, wobei die Zahl der durchgeführten Analysen ebensoviel verschiedenen Filtern entspricht, die nacheinander in den zwischen der Strahlenquelle 16 und dem Eintrittsfenster 19 vorgesehenen niedrigen Raum zu bringen sind. Dieser automatische Filterwechsel erfolgt mit Hilfe eines unab-

§ hängigen Filterwechslers, dessen Ausführungsform in den Figuren 2 und 3 mit weiteren Einzelheiten gezeigt ist.

Die vor dem Gebrauch in einem oberhalb des Tisches 4 in einem oberen schacht 49 gestapelten Filter 48 bestehen jedes aus einem äußeren Rahmen 50, der einen Mittelteil 51 umgibt,der das eigentliche Filter bildet. Unter dem oberen Schacht 49 nimmt ein am Boden 53 des Gehäuses 2 befestigter unterer Schacht 52 die Filter nach dem Gebrauch eins nach dem anderen auf. Am Boden des unteren Schachts 52 werden die Filter 48 von einem Kolben 54 gestützt, der innen mit einem Kopf 55 versehen ist, der sich in einer axialen Stange 56, die einen Querstift 57 trägt, fortsetzt. Dieser Querstift wirkt mit einem Schlitz 58 zusammen, der am Ende eines Hebels 59 ausgebildet ist, welcher seinerseits durch einen Schlitz 60 in der Seitenwand des unteren Schachts 52 aus dem Schacht herausreicht und mit einem Zapfen 61 an einem ständer 62 angelenlct ist, der am Boden 53 des Gehäuses . befestigt ist. Der Hebel 59 v/eist einen zweiten Schlitz 63 auf, in den ein Kurbelzapfen 64 eingreift» der am Ende einer Kurbel 65 befestigt

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ist. Der Hebel 59 weist einen zweiten Schlitz J53.^:att£, ir? den ein Kurbelzapfen 64 eingreift, der am Ende einer Kurbel 65 be- ' '.

festigt ist. Diese Kurbel ist axial mit der Abgangewelle 66 eines zweiten elektrischen Steuermotors 67 verbunden. Infolge des so gebildeten Systems JCurbelstange-Kurbel bewirkt die Drehung des die Kurbel 67 antreibenden Motors eine oszillierende Bewegung des die Kurbelstange bildenden Hebels 59, die sich auf den Kolben 54 überträgt, der die im unteren Schacht 52 befindlichen Filter 48 abstützt und am Ende des Zyklus nach Benutzung der Gesamtheit oder einer gewissen vorgewählten Zahl von Filtern 48 des im oberen Schacht 49 enthaltenen Stapels in einer im folgenden genauer erklärten V/eise, das VJiederanheben dieser Filter in den Schächten mit einer kontinuierlichen Bewegung bewirkt, deren Amplitude zur Gesamtrückführung des Stapels dieser Filter in die Ausgangsstellung führt. Um die Einzelüberführung der Filter 48 von dem im oberen Schacht 49 enthaltenen stapel in ihre Stellung, wo sie tatsächlich für die Messungen zwischen der strahlenquelle 16 und dem Eintrittsfenster 19 des Detektors 1? benutzt werden/Und um ihre Rückführung über den unteren Schacht 52 und ihre Freisetzung in diesem über dem Stützkolben 54 zu bewirken, weist das Gerät einen automatischen Transporteur auf, der die Form einer langgestreckten rechtwinkligen Platte 68 hat, die an einem ihrer Enden eine öffnung 68a aufweist, deren Abmessungen genau denen eines Filters 48 entsprechen. Diese Platte 68 gleitet dauernd auf einer Randleiste 2a des Gehäuses 2, die vom Gehäuse gleichzeitig nach außen und nach innen vorspringt^und wird zugleich in ihrer Bewegung von Nutenscheiben 89 geführt, die von seitlichen Säulen 90 getragen sind (Fig. 3 und 5). Bin beliebiges Filter 48, das in die öffnung 68a der Platte 68eingeführt ist, kann so durch eine Querverschie-

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bungsbewegung von einer ersten stellung, wo gjs sichnocl·· Lm stapel der Filter zwischen dem oberen Schacht 49 und unteren Schacht 52 befindet_;und einer zweiten stellung, wo sich das gleiche Filter unter der strahlenquelle 16 im Bereich der zu untersuchenden Probe 23 befindet, transportiert werden. Um außerdem zu vermeiden, daß in der ersten stellung der im oberen Schacht 49 befindliche Filterstapel . frei durch die öffnung 68a unmittelbar auf den Kolben 54 herabfällt, \veist das Gerät zwei zurückziehbare Haltebacken 69 und 70 auf, deren Einzelheiten im folgenden erläutert sind und die sich unter der Platte 68 des Transporteurs (Fig. 4) vorschieben, um den nicht programmierten Fall dieser Filter zu verhindern. Nach dem Gebrauch, wenn ein beliebiges, von der Platte 68 transportiertes Filter 48 zurückgeführt wird, fällt es aus der Öffnung 68ain eine in der Randleiste 2a des Gehäuses 2 vorgesehene öffnung 68b von gleichen Abmessungen und ist in dieser Stellung durch die einander angenäherten Haltebacken 69 und 70 gehalten. Gleichzeitig gelangt ein anderes Filter 48 des im oberen Schacht 49 enthaltenen Stapels an seinen Platz/der öffnung 68a und kann so von der Platte 68 zum Meßkopf transportiert werden. Das Gerät weist ferner Steuervorrichtungen für die Haltebacken 69 und 70 auf, die am Ende des Vorlaufs dieser Platte betätigt werden, um das erste Filter freizugeben, das infolgedessen in den unteren Schacht 52 fällt, während der Filterstapel dabei durch den hinteren Teil der gleichen Platte 68 gehalten ist (Fig. 4 und 5). Um die Wechselverschiebung des Transporteurs zwischen der einen und anderen der beiden ermähnten Stellungen zu steuern, trägt die Platte 68 an ihrem der öffnung 68a entgegengesetzten Ende einen Querstab 71 (Fig. 3)» der mit dem entsprechenden parallelen Rand des Transporteurs einen Schlitz bildet, in den ein Zapfen 72 eingreift, der am Ende einer Kurbel 73 angeordnet ist (Fig. 2). Die Kurbel 73 trägt

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an ihrem Ende eine Hülse 74» in welche c!:u· V?«lle 75 eines dritten Antriebsmotors 76 eingreift. Durch diesen Kurbel-Kurbelstange-Übertragungsrnechani smus wird die Drehung des Motors 76 in eine VJechselverschiebiinLgsbav-'ecjimc: der Platte 68 des Transporteurs umgewandelt, wodurch diese Platte jeües der Filter 4B im Stapel in die Untersuchungsteilung unter der Probe 23 vorschieben, dann zurückholen und schließlich über die Randleiste 2a in die öffnung 68b entlassen kann, wo das Filter von den Haltebacken 69 und 70 zurückgehalten wird, während ein neues Filter von der Platte aufgenommen wird.

Die Draufsicht der Fig. 3 sowie die Teilansicht der Fig. 4 zeigen genauer die praktische Ausführungsform der mit dem Transporteur zusammenwirkenden Haltebacken 69 und 70. Diese beiden Haltebacken haben im betrachteten Beispiel die Form zweier Zungen, die in seitlichen Gleitschienen 77 und 78 unter der Platte 68 geführt sind. Die Haltebacken «sind in ihrer Normalstellung durch die an seitlichen Nasen 81 befestigten Federn 79 und 30 bis zum Anschlag der Nasen an Anschlägen 82 gegeneinander gezogen. An ihren einander zugewandten Seiten sind die Backen 69 und 70 ausgenommen, so daß sie ein Kreisprofil 83 aufweisen, das sich im wesentlichen der Form des Rahmens 50 der Filter 48 anpaßt, um dieses zu halten, wenn die Haltebacken einander angenähert ^ind, also gegen die Anschläge 82 drücken, während die Haltebacken andererseits den freien Durchtritt der gleichen Filter ermöglichen, wenn sie auseinandergedrückt sind. Zu diesem Auseinanderdrücken weisen die Haltebacken besonders zwei Zapfen 84 und 85 an der ihrem Kreisprofil 83 entgegengesetzten Seite auf. Diese Zapfen wirken mit zwei Keilen 86 und 87 zusammen, dia durch Schrauben 88 au. der

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Platte 68 des Transporteurs in dessen, Winden liegendem Tsil, also yj'U entgegengesetzt zur öffnung 68a, befestigt sind. Bei der Verschiebungsbewegung der Platte 68 nach links in der Pig* 3, d.h. wenn das in der öffnung 68a sitiaende Filter 48 unter die Strahlenquelle 16 des Meßkopfes gebracht wird, kommen die Keile 86 und 87 in Berührung mit den Zapfen 84 und 85 und drücken diese und damit die Haltebacken 69 und 70 allmählich auseinander. Das Filter 48, das am Ende der vorangehenden Wechselbewegung des Transporteurs von diesem frei-gegeben wurde, wie oben erläutert, und sich somit in der öffnung 68b der Randleiste 2a befindet, wird damit freigegeben und fällt frei in den unteren Schacht 52. Vorteilhafterweise sind die Durchmesserdimensionen des unteren Schachts 52 nur gerade etwas größer als die der Filter 48 gewählt, so daß der Aufprall jedes Filters am Schachtboden durch das zwischen dem Filter und dem am Boden des Schachtes befindlichen Kolben 54 vorhandene Luftkissen gedämpft und damit eine Beschädigung des Filters verhindert wird.

Gemäß einer abgewandelten Ausfü^ungsform kann man auch durch eine entsprechende Steuerung des den Hebel 59 und damit den Stützkolben 54 verstellenden Motors 67 eine Verschiebung dieses Kolbens nach unten im unteren Schacht 52 mit aufeinanderfolgenden Amplituden von jeweils der Dicke eines Filters vorsehen, wobei die Rückführung entweder eines Teils oder aller benutzten Filter des Stapels auf einmal, wie bei der oben bereits beschriebenen Ausführungsform erfolgt. In allen diesen Fällen geben die Keile 86 und 87 die Zapfen 84 und 85 frei, sobald sich die Bewegung der Platte 68 umkehrt, so daß die Haltebacken unter der Wirkung der Federn 79 und 80 wieder in ihre Ausgangsstellung im Anschlag

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Ädin ä&esciv 'stllun dn yy /

Fall des benutzten Filters und des Filterstapels des oberen Schachts

gegen die Anschlage 82 eurttcklckohren'uÄd.in ä&esciv 'stellung den yy /

49 durch die öffnungen 68a und 68b verhindern·

Zum Analysengerät gehört schließlich mit Vorteil noch ein Zusatzmechanismus am Meßkopf 8, um die Proben S3 nach Maßgabe ihres Durchlaufs in der richtigen Stellung zu blockieren. Dieser Blockierungsmechanismus 91 (Fig. 3) besteht besonders aus einer Profilstange 92 mit zwei aufeinanderfolgenden Ausnehmungen 93 und 94t welche zum Blockieren zweier benachbarter Proben 23 dienen, von denen sich die eine in der Analysenstellung gerade über der Strahlenquelle 16 und dem Eintrittsfenster 19 des Detektors 17 befindet, während die zweite Probe in Wartestellung und bezüglich der ersten Probe unbeweglich gehalten ist, um zu verhindern daß sie beispielsweise infolge einer Neigung des Tisches 4 des Gehäuses über die zweite Probe gleitet und den automatischen Betrieb des Gerätes beeinträchtigt. Zu diesem Zweck ist der Profilstab 92 von einer Stange 95 gehalten, die von einem Elektromagneten 96 angezogen werden kann und der Gegenwirkung einer (nicht gezeigten) Feder unterliegt, so daß die Verschiebung des Profilstabs entweder die Proben 23 bei ihrem Vorschub freigeben oder sie bei de« eigentlichen Messungen in den angegebenen Stellungen blockieren kann.

Die kontinuierliche Arbeitsweise des beschriebenen Analysengeräts ergibt sich ohne weiteres aus dem Vorangehenden; Eine Gruppe von vier Proben gelangt von der Probenzuführvorrichtung 22 her in die Rinne 38. Der vom Motor 46 durch die Führungsleiste 43 angetriebene Querbalken 39 schiebt diese Proben eine nach der anderen vor dem

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Meßkopf 8 vorbei, wo sie durch den Profilstab 9ö' der Reihe nach während der notwendigen Analysenzeiten blockiert werden. PUr eine gegebene Probe» die so an ihren Platz gerade über der radioaktiven Quelle 16 gebracht worden ist, muß nun unter der Strahlenquelle und in dem niedrigen Raum zwischen dieser strahlenquelle und dem Eintrittsfenster 19 des Detektors 17 die Gesamtheit oder eine vorgewählte Zahl der im oberen Schacht 49 enthaltenen Filter 48 vorbeigeführt werden, zu diesem Zweck werden ohne Veränderung der Lage der festgestellten Probe 23 die Filter 48 eines nach dem anderen von der Platte 68 des Transporteurs aufgenommen und durch den vom Motor 76 betätigten Mechanismus unter die Probe 23 gebracht, wo sie während der für die Messungen erforderlichen Zeit verbleiben. Wach Beendigung der jeweiligen Messung zieht der Rücklauf des Transporteurs das Filter zurück und läßt es aus der öffnung 68a in die öffnung 68b herabfallen, während gleichzeitig ein neues Filter den Platz des vorangehenden Filters einnimmt. Bei der anschließenden Verschiebungsbewegung des Transporteurs werden dann die Haltebacken 69 und 70 auseinandergedrückt, so daß das in der öffnung 68b liegende Filter in den unteren Schacht 52 hinabfällt. Am Ende des Arbeitsganges befinden sich eine vorbe-

des Stapels
stimmte Zahl oder alle Ulter/gestapelf auf dem Kolben 54 im unteren Schacht 52_yund der Motor 67 schiebt dann diese Filter wieder hinauf in den oberen Schacht 49, wobei der Filterstapel die Haltebacken 69 und 70 bei seinem Durchtritt auseinanderdrückt und diese Haltebacken während dieses letzten Schrittes, der den Filterwechsler wieder in die Ausgangsstellung zurückbringt, auseinandergehalten werden. Der Querbalken 39 schiebt anschließend eine neue Probe 23 vor, welche gegen die vorangehende Probe drückt, worauf sich der Zyklus der Filterwechsel wiederholt _txma so fort,

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bis alle Proben untersucht sind. Alle elektrischen Informationen und Schaltungen, die für den richtigen Ablauf der beschriebenen Arbeitsgänge erforderlich sind, sind zentral im Elektronikschrank 36 "untergebracht, wobei die notwendigen Sperren vorgesehen sind, daß jede Phase des Zyklus erst nach Beendigung der vorangehenden Phase ablaufen kann und jede Störimg im Ablauf den Stillstand des Geräts und die Auslösung eines Alarms zum Heranrufen einer Bedienungsperson bev/irken.

Das Gerät gemäß der Neuerung weist daher und besonders wegen seiner vollständigen Automatisierung zahlreiche Vorteile auf, besonders durch die Möglichkeit der Verwendung einer erheblichen Zahl von Filtern, beispielsweise etwa 50, in einem leicht transportierbaren Gerät von verhältnismäßig geringem Raumbedarf, wobei kein*-.--.ai Handhabung der Filter erforderlich ist. Das Analysengerät ermöglicht außerdem die automatische Steuerung des Beginns und Endes des Zählvorgangs des Detektors nach dem Einschalten jedes Filters und vor dem Filterwechsel. Schließlich ermöglicht das Gerät das Einsetzen und die automatische untersuchung von aufeinanderfolgenden Proben mit Hilfe der gleichen Reihe von Filtern in jedesmal gleicher Reihenfolge. Die notwendigen Arbeitsgänge können leicht vom elektronischen Steuerpult her programmiert werden, was die Verbindung zwischen dem Steuerpult und der Zähleinrichtung gewährleistet. Schließlich können die Filter und Proben mit einer geeigneten Zahl oder Markierung codiert werden, was die einfache Kontrolle, der erhaltenen Ergebnisse und die Vorwahl ihrer Zahl mittels eines beliebigen Zählsystems, besonders durch Anzeige an einem elektromagnetischen Zählor ermöglicht.

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Wie erwähnt ist das Analysenvsrfahren, das mit Kilife des Änalysengeräts gemäß der Neuerung durchgeführt werden soll, von geringem ,.^ Einfluß auf dessen Aufbau, da es nur die Gestaltung und Anwendung des Meßkopfes beeinflussen kann. Das Analysengerät gemäß der Neuerung ist daher für verschiedene abgewandelte transportable Geräte anwendbar, welche nacheinander eine Folge von flachen Elementen in einen begrenzten Raun; bringen sollen, iivdem diese von einem Stapel abgenommen, durch Verschiebung an ihren. Gebrauchsort gebracht und wieder in dem Stapel integriert werden und der Stapel für eine spätere Darbietung der Filter in gleicher Reihenfolge gelagert wird. Ebenso kann der Filterwechsler mit einer Zuleitung versehen sein« wodurch der Meßkopf bei gleichbleibender Temperatur gehalten werden kann.

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Claims (1)

1. Pate y

   Dr. hanc Ulrl*hMay :

   8 München 22
   Thlereohetr. 27-TeI. 226051

   Q 74 03 Ip9.1 MUnchen, den 27. Februar 1976 ^

   °' ^E'^A· ^Dr*^Mt/CS CG 474/1249

   B 4

   S chutzansprüche

   474/1 777.3

   1. Sequentiell arbeitendes motorisch angetriebenes Analysengerät, besonders für nichtdispersive Messung von Röntgenfluoreszenz, mit einem Meßkopf, der eine abnehmbare versiegelte radioaktive Strahlenquelle enthält, und einem Strahlendetektor mit einem Eintrittsfenster, das mit der strahlenquelle einen zur Aufnahme je eines von auf einanderfolgenden Filtern von identischer Plattenform dienenden niedrigen Raum begrenzt, und einer mit dem Strahlendetektor verbundenen Zähleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (48) einzeln in den niedrigen Raum durch waagrechte Verschiebung mittels eines Filterwechslers einführbar sind, der 1) einen waagrechten schieber (68) mit einer öffnung (68a), für ein Filter (48) aufweist, der mittels eines Kurbelstangen-Kurbel-Antriebs (71,72,. 73) mit einer Wechselbewegung auf einer waagrechten Platte zwischen zwei Endstellungen verschiebbar ist, wobei sich die öffnung (68a) in der einen Endstellung über einer kleineren öffnung der Platte und dem Eintrittsfenster (19) des Strahlendetektors und unter der Strahlenquelle (16) und in der anderen Endstellung über einer gleichgroßen öffnung (68b) der Platte befindet, die in einer Linie mit einem oberen senkrechten der Aufnahme mehrerer Filter dienenden Filterschacht (49) von gleichem Querschnitt wie die öffnung (68a) liegt, der von oben bis an den Schieber (68) reicht und der sich unterhalb der Öffnung (68b) als unterer Filterschacht (52)

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   fortsetzt und 2) im unteren Filterschacht zwei synchron mit der Schieberbewegung zwischen zwei Bndstellungen bewegbare Haltebacken (69,70) aufweist, durch die in ihrer einen Bndstellung ein in der öffnung (68b) de;^; Platte befindliches Filter (40) absetzbar ist.

   2. Analysengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterwechslar im unteren Filterschacht (52) einen verschiebbaren StUtzkolben (54) enthält, der durch einen Kurbelstangen-Kurbel-Antrieb (59,65) von seinem Tiefpunkt bis in seine obere Endstellung, in der er sich mit seiner Oberkante an der Unterseite des Schiebers (68) befindet, verschiebbar ist, sowie ferner dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Haltebacken (69,70) durch vom Schieber (68) getragene Keile (86,87) gegen eine Feder kr--1 u, welche die Haltebacken in der den Durchtritt von Filtern (48) in den unteren Filterschacht (52) hindernden Stellung hält, in die den Durchtritt eines Filters (48) freigebende Endstellung auseinanderdrückbej? sind.

   3. Analysengerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Filter (48) im unteren Filterschacht (52) haltende Stützkolben (54) einen Kopf (55) aufweist,, der durch eine axiale Stange (56) verlängert ist, die einen Querstift (57) trägt, der mit einem Schlitz (58) am Ende der als Hebel ausgebildeten Kurbelstange (59) des Kurbelstangen-Kurbel-Antriebs (59,65) zusammenwirkt .

   4. Analysengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die SchieberÖffnung (68a) in der NShe des einen

   Endes des als dünne längliche Platte ausgebildeten Fi lter Schiebers (68) befindet.

   7 4 0 'J Ί G d j',

   5. Analysengerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (68) an seinem der Schieberöffnung (68a) entgegengesetzten Ende einen zu seinem Rand parallelen Stab (71) trägt, der mit dem Schieberrand einen Schlitz begrenzt, in den ein Steuerzapfen
   (72) der Kurbel (73) des Kurbelstangen-Kurbel-Antriebs (71,72,73) eingreift.

   7.fiH.7fi