SU609080A1 - Устройство дл бездисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам рентгенофлуоресцентного анализа с использованием полупроводниковых детекторов излучени  и может быть использовано в аналитических лаборатори х предпри тий горноперерабатывающей , металлургической, химической и других отраслей промышленности.

Известны устройства дл  бездисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа, содержащие источник рентгеновского или гаммаизлучени , фильтры, вторичный излучатель, полупроводниковый детектор и электронную схему регистрации 1.

Из известных устройств дл  бездисперсионного рентгеноспектрального флуоресцентного анализа наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство 2, содержащее рентгеновскую трубку, вторичный излучатель, прободержатель, полупроводниковый детектор излучени , фильтры, установленные между трубкой и вторичным излучателем и между прободержателем и детектором с окнами, расположенными друг против друга, и электронную схему регистрации .

Известное устройство дл  бездисперсионного рентгеноспектрального флуоресцентного анализа из-за неоптимальных условий возбуждени  и регистрации аналитического излучени  определ емых элементов и недостаточно

эффективной рентгенооптической схемы не позвол ет добитьс  оптимальных величин отношени  сигнала к фону, а следовательно, и повышенной чувствительности анализатора. Кроме того, при использовании известного устройства не удаетс  надлежащим образом учесть абсорбционные характеристики проб сложного состава. Все это не позвол ет обеспечить высокую точность анализа.

Цель изобретени  - повысить точность анализа .

Claims (2)

1. Указанна  цель достигаетс  тем, что вторичный излучатель выполнен в виде конструкции , образованной пакетом параллельных коллимационных пластин и частью боковой поверхности усеченного конуса, ось которого перпендикул рна окнам прободержател  и детектора, расположенным напротив друг друга , причем вершина конуса обращена в сторону детектора, а пакет пластин расположен между трубкой и частью поверхности конуса, обращенного вогнутой поверхностью к трубке, а пакет пластин имеет вырез ло сечени м, образованным их пересечением с боковой поверхностью конуса. Донолнительно повышение точности обеспечиваетс  тем, что коллимационные пластины выполнены съемнымн и, по крайней мере, часть из них выполнена из материала, энерги  характеристического пзлучени  которого отличаетс  от энергии характеристичёского излучени  материала осйовной части вторичного излучател , а фильтры изготовлены составными слоистыми, причем в состав фильтра, расноложенного между пробой и детектором, вход т элементы с атомным номером менее 20. Иа фиг. 1 схематически изображена рентгенооптическа  схема предложенного устройства в разрезе; на фиг. 2--конструкци  вторичного излучател . Приведенна  на фиг. 1 рентгенооптическа  схема основана на двухступенчатом возбуждении характеристического рентгеновского излучени  определ емых химических элементов пробы. Излучение рентгеновской трубки 1 через составной слоистый фильтр 2, каждый из слоев которого предназначен дл  ослаблени  первичного излучени  трубки в области длины волны одного из определ емых химических элементов, попадает на излучающие поверхности вторичного излучател  3. При этом длина коллимационных пластин вторичного излучател  и рассто ние между ними подобраны так, чтобы прошедшее через фильтр первичное излучение трубки не могло непосредственно попасть на пробу. Излучение вторичного излучател  3 попадает на пробу 4 и возбуждает характеристическое рентгеновское излучение определ емых элементов. Излучение пробы 4 через слоистый составной фильтр 5, предназначенный дл  ослаблени  рассе нного на пробе излучени  основных химических элементов вторичного излучател  и снижени  интенсивности фонового излучени , облучает полупроводниковый детектор 6 и регистрируетс  электронной схемой регистрации 7. На фиг. 2 показана конструкци  вторичного излучател , позвол юша  более эффективно использовать первичное излучение рентгеновской трубки. Конструкци  образована пакетом параллельных коллимационных пластин 8 и частью боковой поверхности усеченного конуса 9, коллимационные пластины обрезаны по сечени м плоскостей пластин с отсутствуюшей частью боковой поверхности усеченного конуса. Облучающими пробу поверхност ми вторичного излучател  служат часть боковой поверхности усеченного конуса 9 и ступенчато располол енные кольцевые секторы 10-12 пакета коллимационных пластип. Дл  формировани  спектра падающего на пробу излучени  таким образом, чтобы он содержал набор линий, обеспечивающих наилучшие услови  возбуждени  определ емых элементов, и набор линий, измерение интенсивности рассе нного пробой излучени  которых обеспечивало бы учет состава проб, облучающие пробу поверхности вторичного излучател  состо т, по крайней мере, из одного основного химического элемента, возбуждающего аналитическое излучение определ емых элементов и минимум одного дополнительного элемента, рассе нное на пробе излучение которого служит стандартом-фоном. Конструкци  вторичного излучател  обеспечивает возможиость подбора оптимального соотношени  интенсивностей спектральных линий падающего на пробу излучени  путем замены части коллимационных пластин на другие, изготов-ленные из материала, имеющего необходимые энергии характеристического излучени . Отверстие коллимирующего канала 13 служит дл  формировани  пучка излучени  пробы , падающего на детектор. Технико-экономические преимущества предложенного устройства перед аналогичными оценивались при использовании макета четырехканального рентгенорадиометрического анализатора, снабженного блоком детектировани  типа БДР1-125 с германиевым радиационным детектором, имеющим энергетическое разрещение 650 эВ дл  энергии 8 кэВ. В качестве первичного источника рентгеновского излучени  была применена рентгеновска  трубка типа БСВ-4 с вольфрамовым анодом. При определении молибдена использовалась составна  мозаична  мишень из 80% серебра и 20% стронци . Излучение серебра возбуждало атомы молибдена, а рассе нное излучение стронци  служило дл  учета матричного эффекта. Показано, что при измепении состава проб в широких пределах (при посто нной копцепстрацип молибдена) отпошение интенсивности аналитической линии к интенсивности рассе нного излучени  стронци  сохран етс  посто нным с точностью, обеспечивающей точпость определени  концентрации молибдена , соответствующую требовани м к химанализам . Лабораторные испытани  макета устройства дл  бездисперсионного рентгеноспектрального флуоресцентного анализа показали высокую надежность устройства и хорощие метрологические характеристики. Формула изобретени  Устройство дл  бездисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа, содержащее рентгеновскую трубку, вторичный излучатель, прободержатель , полупроводниковый детектор излучени , фильтры, установленные между трубкой и вторичным излучателем и между прободержателем и детектором с окнами, расположенными друг против друга, и электронную схему регистрации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности анаиза , вторичный излучатель выполнен в виде конструкции, образованной пакетом паралельных коллимационных пластин и частью боковой поверхности усеченного конуса, ось которого перпендикул рна окнам прободержаел  и детектора, причем вершина конуса обащена в сторону детектора, а пакет пластин асположен между трубкой и частью поверхости конуса, обращенного вогнутой поверхостью к трубке, при этом пакет пластин меет вырез по сеченп м, образованным их ересечением с боковой поверхностью конуса.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что коллимационные пластины выполнены съемными и, по крайней мере, часть из них выполнена из материала, энерги  характеристического излучени  которого отличаетс  от энергии характеристического излучени  материала основной части вторичного излучател , а фильтры изготовлены составными слоистыми, причем в состав фильтра, расположенного между пробой и детектором, вход т элементы с атомным номером менее 20.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Мамикон н С. В. Аппаратура и методы флуоресцентного рентгенорадиометрического

   анализа, М., Атомиздат, 1976, с. 217-220.

   2.Dzubay Т. G. Stevens R. К. Ambient Air Analysis with Dichotomons Sampler X-ray Tluorescence Spectorometr - «Environmental Science and Techonology, 1975, т. 9, N 7,

   p. 663-668.