SU949441A1 - Рентгеновский спектрометр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к аналитическому приборостроению, а именно к конструкции обзорного рентгеновского спектрометра. Такие спектрометры могут быть использованы дл  рентгеновской диагностики высокотемпературйой плазмы, а также дл  излучени  рентгеновского спектра быстроизмен ющихс  во времени процессов,

Известен фокусирующий спектрометр , содержащий коллимирующее устройство , выполненное в виде щели, вогнутый кристалл-анализатор и детектор излучени  l.

Конструкци  прибора позвол ет исследователь только узкие спектральные диапазоны импульсных источников, Дл  получени  требуемых спектральных диапазонов необходима неоднократна  перестройка спектрометра от импульса к импульсу, что снижает достоверность информации ввиду низкой воспроизводимости параметров импульсных источников .

Известен спектрограф, содержащий коллимирующее устройство, выполненное в виде набора щелей, выпуклый кристалл-анализатор и детектирующее устройство, выполненное в виде фотопленки или нескольких детекторов 2.

Такой спектрометр  вл етс  обзорным , но обладает- большой линейной дисперсией. Поэтому в качестве детектора дл  регистрации рентгеновского спектра используют фотопленку, что делает невозможным исследование процесса во времени. Существующие детекторы с врег/1енныг 1 разре1::ением имеют небольшое входное окно И не могут быть использованы дл  регистрации всего спектрального интервала, Применение нескольких детекторов с временным разрешением, ввиду их конструктивных особенностей, также не позвол ет зарегистрировать весь спектральный интервал.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  рентгеновский спектрометр , содержащий расположенные по ходу исследуемого излучени  щелевой коллиматор Соллера, кристалланализатор и детектор,

В этом смектрометре может быть использован детектор с хорошим временным разрешением, который позвол ет исследовать быстромен ющиес  во времени процессы fЗ,

Однако конструкци  спектрометра, который также не  вл етс  обзорньом, существенно ограничивает его использование в импульсных установках, та как можно получить информацию об интересуемом спектральном интервале только за очень большое число вспыmej , что также понижает достоверность информации вследствие низкой воспроизводимости параметров плазмы и существенно повышает стоимость эксперимента.

Таким образом, с помощью известных рентгеновских спектрометров можно получить информацию о временных изменени х в источнике излучени  в узком спектральном диапазоне, либо получить усредненную по времени набора , и поэтому, недостоверную ин ,формацию о некоторых его параметрах

Целью изобретени   вл етс  создание обзорного спектрометра с временным разрешением дл  обеспечени  возможности исследовани  быстроизмен ющихс  во времени процессов в широком спектральном интервале.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в рентгеновском спектрометре , содержащем расположенные по ходу исследуемого излучени  щелевой колл матор Соллера, кристалл-анализтор и детектор излучени , в качестве детектора использован координатно-чувствительный детектор, а кристалл-анализатор выполнен вогнутьм. Отношение радиуса изгиба кристаллаанализатора R к ширине коллиматора определ етс  из соотношени 

И.

R

cos niin-ccs Pi

wax

где , и (--ff,- соответственно минимальный и максимальный углы падени  излучени  на кристалл. Предлагаема  конструкци  спектрометра решает задачу получени  образных рентгеновских спектров с временным разрешением путем уменьшени  волновой дисперсии.

На чертеже схематически изображен один из вариантов предлагаемого спектрометра.

Спектрометр содержит коллиматор Соллера 1 шириной Е , кристалл-анализатор 2 с радиусом изгиба R и детектор 3 с временным разрешением. Стрелками обозначен ход рентгеновских лучей, показаны минимальный , и максимальный углы падени  излу- чени  на кристалл-анализатор 21

Спектрометр работает следующим образом .

Первичное излучение от источника, проход  коллиматор 1, попадает в виде параллельного пучка луча на кристалл-анализатор 2. После дифракции падающего излучени  на кристалланализаторе 2 в детектор 3 попадает

определ емый

интервал длин волн, зависимостью

, . . -2 icto-

мсаГМ1и- R, i

w.)

соответственно макгде симальна  и минимальна  длины волн

d межплоское рассто ние используемого кристалл-анализатора;

R радиус изгиба кристалла;

и f - соответственно миwiiM нимальный и максимальный углы падени  излучени  на кристалл-анализатор .

Предлагаемый рентгеновский спектрометр позвол ет одновременно регистрировать достаточно большой спектральный интервал. Например, при исполь зовании кристалл-анализаторов RAP и кварца радиусом изгиба 100 мм и коллиматора шириной 50 мм можно зарегистрировать интервалы длин волн от 2 до 25 Л, примен   координатно чувствительный детектор с временнЕЛМ разрешением и шириной входного окна не более 35 мм. Это обеспечивает обзорность при исследовании быстромен ющихс  во времени процессов.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР 614367, кл. G 01 N 23/223, 1975.

2.Патент США № 2835820, кл. 250-53, опублик. 1962.

3. Bp iiTOB И.A., Гольденберг М.С. , Оболенский Е.А. и др. Вакуумный спектрометр дл  диагностики плазмы в диапазоне м гкого рентгеновского

и вакуумного ультрафиолетового излучени . - Аппаратура и методы рентгеновского анализа, Машиностроение , 1973, вып. 12, с. 3 (прототип).