RU9312U1 - Рентгеновский флуоресцентный спектрометр - Google Patents

Abstract

Рентгеновский спектрометр, содержащий расположенные на фокусирующей окружности входную щель, кристалл-анализатор и детектор рентгеновского излучения, установленные в корпусе, причем детектор снабжен поворотным устройством, связанным с механизмом перемещения кристалла-анализатора, который включает ходовую пару и приводимую через нее по главной направляющей главную каретку, на которой своей осью с возможностью поворота вокруг нее закреплен кристалл-анализатор, жестко связанный с одним концом поворотной штанги, другой конец которой шарнирно закреплен на дополнительной каретке, источник рентгеновского излучения и держатель образца, отличающийся тем, что корпус спектрометра выполнен вакуумным со щелевым окном для входа рентгеновского излучения от образца, кристалл-анализатор и детектор рентгеновского излучения расположены внутри вакуумного корпуса, источник рентгеновского излучения и держатель образца - вне вакуумного корпуса, при этом держатель образца закреплен на крышке, являющейся конструктивной базой спектрометра, и выполнен объемным, с возможностью замены, поворотная штанга имеет длину, равную радиусу фокусирующей окружности, а дополнительная каретка установлена с возможностью перемещения по радиальной направляющей, прикрепленной к крышке таким образом, что геометрическое место центров цилиндрических поверхностей радиальной направляющей при сканировании совпадает с входной щелью.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к устройотван для рентгеноспектрального анализа,в частности к сканирчющин кристалл- диФракционым рентгеновским спектрометрам и может быть использована для качественного и количественного анализа элементного состава веществ Известен рентгеновский флчоресиентный спектрометр для рентгеноспектрального анализа образцов, содержащий расположенные на. фокусирующей окружности источник: излучения (входную тцель) , кристалл-анализатор и детектор рентгеновского излучения. В вакуумном корпусе спектрометра выполнено щелевое окно для входа рентгеновского излучения от образиа и расположены кристалл-анализатор и детектор с приводом совместного перемещения.Источник рентгеновского излучения и прободержатель установлены вне корпуса (1).

Описанный рентгеновский Флуоресцентный спектрометр является вакуумным что дает возможность производить рентгеноспектральный анализ образцов на легкие злементы (от Ыа) иэ-за отсутствия сильного поглощения рентгеновского излучения в воздухе а конструктивное взаимное расположение основных элементов рентгенооптической схемы позволяет обеспечивать высокие аналитические характеристикиОднако конструктивное выполнение данного спектрометра позволяет анализировать только стандартные образцы и не обеспечивает возможность анализа образцов произвольной Формы, в частности, протяженных образцов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому рещению является рентгеновский спектрометр, содержащий расположенные на фокусирующей окружности входную щель,кристалл-анализатор и снабженный поворотным рычагом детектор рентгеновского излучения у станов леннь е в корпусе- Механизм перемещения крист 1«| анализатора содержит ходовой винт и приводимую через него по главной направляющей главнувз каретку,на которой своей осью с возможностью поворота вокруг нее щарнирно закреплен кристалл-анализатор, жестко связанный с одним концом поворотной щтанги, другой конец которой щарнирно закреплен на дополнительной каретке (2).

НИИfперпендикулярной движению главной каретки,и рычага удвоенной длины,установленного на этих двух каретках-Такое конструктивное решение позволило избавиться от иатериальной оси, совпадаютцей с входной щелью,и совместить эту щель с нижней плоскостью спектрометра .

Однако,конструкция данного спектронетра не предусматривает возможности вакуумирования , поэтому не позволяет производить анализ образцов на легкие элементы.Кроме того,все элементы спектрометра расположены в корпусе,что увеличивает его габариты, а совмещение оси входной щели с днишем спектрометра создает неудобства при эксплуатации.

Целью предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности анализа образцов произвольной формы,в том числе,протяженных образцов,при одновременной расширении диапазона анализируемых элементов и улучшении удобства эксплуатации.

Указанная цель дост1Пается тем,что в заявляемом рентгеновском спектрометре,содержащем расположенные на фокусирующей окружности входную щель,кристалл-анализатор и детектор рентгеновского излучения,установленные в корпусе,причем детектор снабжен поворотным устройством,связанным с механизмом перемещения кристаллаанализатора, который включает ходовую пару и приводимую через нее по главной направляющей главную каретку,на которой своей осью с возможностью поворота вокруг нее закреплен кристалл-анализатор, жестко связанный с одним концом поворотной штанги, другой конец которой шарнирно закреплен на дополнительной каретке, источник рентгеновского излучения и держатель образца,корпус выполнен вакуумным со щелевым окном для входа рентгеновского излучения от образца,кристалл-анализатор и детектор рентгеновского излучения расположены внутри вакуумного корпуса, источник рентгеновского излучения и держатель образца - вне вакуумного корпуса, при этом держатель образца закреплен на крышке, являющейся конструктивной базой спектрометрами выполнен ст5емным,с возможностью замены, поворотная штанга имеет длину,разную радиусу Фокусирующей окружности, а дополнительная каретка установлена с возможностью перемещения по радиальной направляющей, прикрепленной к крышке таким образом,что геометрическое место центров цилиндрических поверхностей радиальной направляющей при сканировании совпадает с входной щельюСущность полезной модели поясняется чертежом (фиг-1),на котором дан пример выполнения одного из вариантов конструкции рентгеновского флуоресцентного спектрометра-3 держатель образиа 4 входная щель 5 неханкзн перемещения кристалу1а-анализатора 5 связанный с поворотным чстройством детектора 6 рентгеновского излучения

Рентгеновская трубка 3 и держатель образца 4 расположены вне вакуумного корпуса 1, причем держатель образца 4 установлен на крышке 2 сверху,параллельно входной щели 5,и выполнен съемный с возможностью замены на образец произвольной Формы. Кристалл-анализатор 7 и детектор 6 рентгеновского излучения расположены в вакуумном корпусе котором выполнено щелевое окно 8 для входа флуоресцентного рентгеновского излучения от образца.Входная щель 5,кристалл-анализатор 7 и детектор 6 рентгеновского излучения с выходной щелью 9 расположены на Фокусирующей окружности спектрометра -Механизм перемещения кристалла-анализатора содержит главную направлзиощую Ю прикрепленную с помощью угольника 11 к крыщке 2.На главной направляющей 1О с возможностью перемещения с помощью ходовой пары 12 от шагового двигателя 13 установлена главная каретка 14- Кристал/г-анализатор 7 закреплен на главной каретке 14 с возможностью поворота вокруг своей оси.проходящей через точку В,и жестко связан с одним концом поворотной щтанги 15,длина (L) которой равна радиусу (Т) Фокусирующей окружности, другой конец которой шарнирно закреплен на дополнительной каретке 16,установленной с возможностью перемещения по радиальной направляющей 17, прикрепленной к крыщке 2 таким образом,что геометрическое место центров цилиндрических поверхностей радиальной направлзиощей 17 при сканировании совпадает с входной щелью 5-Поворотное устройство детектора 6 рентгеновского излучения ( Фипг -1) включает отдельную каретку 18,установленную с возможностью перемещения по отдельной направляющей 19,щарнирно закрепленной на главной каретке 14 с возможностью поворота вокруг оси В -Равенство углов 91 и 62 обеспечивает механизм,состоящий из щкигош 20, 21 и лент 22 и 23-Равенство хорды ВС хорде АВ обеспечивает тросик 24,концы которого закреплены на главной каретке 14, а сам тросик 24 проходит по шкивам 2О,25 и 26-Ось щкива 25 закреплена на главной направляющей 14,ось шкива 2О совпадает с осью щкива 2€. совпадает с выходной шелью 9-Натяжение тросика обеспечивает пружина 27,соединенная полимерным шнуром 28 с отдельной кареткой 18 детектора рентгеновского излученияРентгеновский Флуоресцентный спектрометр работает следующим образом-Электродвигатель 13 вращает ходовой винт безлюфтовой шарико-винтовой пары 12- При вращении ходового винта главная каретка 14 с щарнирно установленным на ней с возможностью поворота. кристаллом-анализатором 7 перемешается по главной направляющей 1О ,изменяя таким образом расстояние от кристалла-анализатора до входной щели- Один конец поворотной щтанги 15,жестко связанный с кристаллом-анализатором 7,перемещается вместе с главной кареткой

-

14 (ось В), а другим концом поворотная штанга 15 перемещает по радиальной направлзиощей 17 дополнительную каретку 16,что поворачивает штангу и жеотко овязанный с нею кристалл-аналисзатор вокруг оои В изменяя угол величину Д 61. Уотройствон удвоения угла поворота детектора по отношению к углу поворота кристаллаанализатора служит система шкивов 2О,21 и лент 22,23,которая поворачивает отдельную направляющую 19 детектора 6 рентгеновского излучения, шарнирно закрепленную на главной каретке 14, на угол А ,то есть 5 вдвое больший- Перемещение главной каретки 14 изменяет расстояние между нею и шкивом 25, что заставляет тросик 24 под воздействием пружины 27 передвигаться,обегая все шкивы,но так как длина тросика постоянна, то уменьшение расстояния между главной кареткой и шкивом 25 на столько же увеличивает хорду ЕС, что и обеспечивает равенство хорд АВ ::: ВС при сканировании во всем рабочем диапазоне.

1- онструктивное выполнение предложенной полезной модели обеспечило возможность вакуумирования спектрометра, а расположение источника рентгеновского излучения и держа.теу1я образцов вне вакуумного корпуса позволило расширить диапазон анализируемых элементов в сторону легких эленентов, не увеличивая габариты спектрометра .

Кроме того,использование дополнительной каретки,установленной с возможностью перемещения по радиальной направляющей,прикрепленной к крышке таким образом,что геометрическое место центров цилиндрических поверхностей радиальной направляющей при сканировании совпадает с входной щелью,и штанги,длина которой равна радиусу фокусирующей окружности и расположенной на главной и на дополнительной каретках,позволило преобразовать ость входной шели из материальной в мнимую и совместить ее с крышкой корпуса (верхней конструктивной базой),что обеспечило возможность анализировать образцы произвольной Формы,в том числе,разной протяженности, располагая их сверху на крышке -Выполнение держателя образцов сьемным,с возможностью замены, и закрепление его на крышке сверху улучшает удобства при эксплуатации аппарата.

- 4

Источники известности,принятые во внимание:

1)Авторское св-во W 97423О, опубл.15.11.82 г.,кл.9О1Ы 23/223 2)Патент РФ N 18О4614, опубл.23.03.93 г.,кл.С01Ы 23/22

Claims (1)

1. Рентгеновский спектрометр, содержащий расположенные на фокусирующей окружности входную щель, кристалл-анализатор и детектор рентгеновского излучения, установленные в корпусе, причем детектор снабжен поворотным устройством, связанным с механизмом перемещения кристалла-анализатора, который включает ходовую пару и приводимую через нее по главной направляющей главную каретку, на которой своей осью с возможностью поворота вокруг нее закреплен кристалл-анализатор, жестко связанный с одним концом поворотной штанги, другой конец которой шарнирно закреплен на дополнительной каретке, источник рентгеновского излучения и держатель образца, отличающийся тем, что корпус спектрометра выполнен вакуумным со щелевым окном для входа рентгеновского излучения от образца, кристалл-анализатор и детектор рентгеновского излучения расположены внутри вакуумного корпуса, источник рентгеновского излучения и держатель образца - вне вакуумного корпуса, при этом держатель образца закреплен на крышке, являющейся конструктивной базой спектрометра, и выполнен объемным, с возможностью замены, поворотная штанга имеет длину, равную радиусу фокусирующей окружности, а дополнительная каретка установлена с возможностью перемещения по радиальной направляющей, прикрепленной к крышке таким образом, что геометрическое место центров цилиндрических поверхностей радиальной направляющей при сканировании совпадает с входной щелью.