一种用于X荧光光谱分析仪的热解石墨晶体分光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于X荧光光谱分析仪的热解石墨晶体分光器，包括入射准直器组件、与所述入射准直器组件相连的分光盒组件以及与所述分光盒组件连接的出射准直器组件。本实用新型专利技术的用于X荧光光谱分析仪的P、S元素的分光器，采用热解石墨晶体作为色散和聚焦元件，由于热解石墨晶体具有大的集光立体角和高的积分反射率，在固定道波长色散X荧光分析仪同一测量环境及测量条件下，成倍的提高固定道波长色散X荧光分析仪对P、S元素的灵敏度，降低检出下限，从而提高仪器的整体性能，扩大固定道波长色散X荧光分析仪的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测量设备
，具体来说，涉及定量检测材料化学成份的精密仪器领域，尤其涉及一种用于X荧光光谱分析仪的热解石墨晶体分光器。
技术介绍
多元素同时测量型X荧光光谱仪(以下简称同定型WDXRFS)的真空测量室周边安装了若干个固定元素道分光器。每个采用平面晶体(以下简称平晶)的元素道分光器，由入射准直器组件、与入射准直器组件尾部连接的分光盒组件、与分光盒组件连接的出射准直器组件组成。被X光管的X射线照射后样品中的不同元素发出各自的特征X射线，其波长互不相同。参见图1所示，这些X射线通过一次准直器管端部的狭缝和管内通道以Θ角投射到分光盒组件内的分光晶体表面上，其中只有波长λ符合Bragg公式:ηλ = 2dSin θ (η为衍射次数，一般为l，d为晶面间距)的元素特征X射线才能以同一 Θ角被分光晶体反射和聚焦，并通过二次准直器组件端部的狭缝进入探测器被检测。根据所检测到的该种元素特征X射线的强度即可计算样品中该元素的含量。其它元素的特征X射线因其波长不符合Bragg公式而被分光晶体和出射狭缝管管壁吸收。众所周知，磷(P)、硫(S)元素在玻璃、建材、地矿、冶金等行业的很多材料中的含量非常低，有的甚至低于几个ppm (part per mill1n的缩写，表示百万分之)。现行的200W多元素同时测量型X荧光光谱仪采用锗平面晶体(以下简称平晶)的元素道分光器，其无论从计数率、灵敏度、检出下限均不能达到检测痕量的要求。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种用于X荧光光谱分析仪的热解石墨晶体分光器，能够提高计数率、灵敏度，降低检出下限，提高仪器性能，扩展仪器在玻璃、建材、地矿、冶金等行业的应用范围。为了实现上述目的，本技术的一种用于X荧光光谱分析仪的热解石墨晶体分光器，包括入射准直器组件、与所述入射准直器组件相连的分光盒组件以及与所述分光盒组件连接的出射准直器组件；所述入射准直器组件包括形成入射通道的入射管体，所述入射管体内设置有入射狭缝平行板；所述出射准直器组件包括形成出射通道的出射管体，所述出射管体内设置有出射狭缝平行板；所述分光盒组件包括盒体以及安装于盒体内的热解石墨晶体组件，所述热解石墨晶体组件包括晶体托架以及位于晶体托架上的热解石墨晶体；所述入射通道及出射通道的光轴分别与所述热解石墨晶体之间形成的入射角与出射角相等并同时等于P元素或S元素特征X射线的衍射角Θ。所述入射通道及出射通道的光轴分别通过所述盒体的中心。所述热解石墨晶体为平面型晶体。所述出射准直器远离所述盒体的端部设置有X射线探测器。所述X射线探测器为流气式正比计数器。所述热解石墨晶体的中心与入射狭缝平行板、出射狭缝平行板之间的距离为0.3 ?Imm0所述热解石墨晶体组件还包括用于通过调整晶体托架角度而调整入射角的入射角调节装置。在所述入射管体内还设置有用于调整入射狭缝宽度的狭缝宽度调节装置。所述晶体托架上设置有转轴机构，通过所述入射角调节装置能够使所述晶体托架绕所述转轴机构旋转。本技术的用于X荧光光谱分析仪的P、S元素的分光器，采用热解石墨晶体作为色散和聚焦元件，由于热解石墨晶体具有大的集光立体角和高的积分反射率，在固定道波长色散X荧光分析仪同一测量环境及测量条件(同一设备，相同管电压管电流，测量同一类样品)下，成倍的提高固定道波长色散X荧光分析仪对P、S元素的灵敏度，降低检出下限，从而提高仪器的整体性能，扩大固定道波长色散X荧光分析仪的应用范围。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。图中附图标记表示为:1-入射准直器组件；2_分光盒组件；3_出射准直器组件；4_热解石墨晶体组件；11-入射管体；12-入射狭缝平行板；13_狭缝宽度调节装置；21_盒体；31_出射管体；32-出射狭缝平行板；41_热解石墨晶体；42_晶体托架；42a_转轴机构；300_X射线探测器。【具体实施方式】在波长色散型谱仪系统中，分光器是获得待测元素特征X射线谱的关键部件。由于激光等离子X射线源的光子通量显著低于同步辐射源的光子通量且射线为所有方向的各向同性辐射，所以，很需要具有大的集光立体角和高的积分反射率的光学元件，本技术采用热解石墨晶体作色散和聚焦元件可满足上述要求。热解石墨晶体是新型碳素材料，是高纯碳氢气体在一定的炉压下，在1800 °C?2000°C的石墨基体上经化学气相沉积出的较高结晶取向的热解碳，它具有高密度(2.20g/cm)、高纯度(杂质含量(0.0002%)和热、电、磁、力学性能各向异性，在1800°C左右仍能维持1mmHg的真空度。由于热解石墨晶体为嵌镶结构，所以可给出很高的积分反射率，而热解石墨晶体薄膜还可安装在任意形状的模具上构成任意形状的光学元件。以下通过附图和【具体实施方式】对本技术作进一步的详细说明。本实施例提供一种用于X荧光光谱分析仪的热解石墨晶体分光器，如图1所示，包括入射准直器组件1、与所述入射准直器组件I相连的分光盒组件2以及与所述分光盒组件2连接的出射准直器组件3。所述入射准直器组件I包括形成入射通道的入射管体11，所述入射管体11设置有入射狭缝平行板12，以及用于调节入射狭缝宽度的狭缝宽度调节装置13。入射光进入入射管体11，穿过形成于所述入射狭缝平行板12的入射狭缝后，进入分光盒组件2。所述狭缝宽度调节装置13能够对狭缝宽度进行调节，已达到适当的使用效果O所述出射准直器组件3包括形成出射通道的出射管体31，所述出射管体31设置有出射狭缝平行板32。所述分光盒组件，包括盒体21以及安装于盒体21内的热解石墨晶体组件4，所述热解石墨晶体组件4包括晶体托架42以及位于晶体托架42上的热解石墨晶体41。所述热解石墨晶体41的光照面为平面，即所述热解石墨晶体41为平面型晶体，所述入射通道及出射通道的光轴分别与所述热解石墨晶体之间形成的入射角与出射角相等并等于P元素或S元素特征X射线的衍射角Θ，并且所述入射通道及出射通道的光轴分别通过所述盒体的中心。在所述出射准直器远离所述盒体的端部设置有X射线探测器，所述X射线探测器可以为封闭式正比计数器。所述热解石墨晶体41的中心与入射狭缝平行板12、出射狭缝平行板32之间的距离为?210mm。所述热解石墨晶体组件4还包括用于通过调整晶体托架42角度而调整入射角的入射角调节装置43。在所述晶体托架42上设置有转轴机构42a，通过所述入射角调节装置43能够使所述晶体托架42绕所述转轴机构42a旋转。显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。【主权项】1.一种用于X荧光光谱分析仪的热解石墨晶体分光器，其特征在于:包括入射准直器组件、与所述入射准直器组件相连的分光盒组件以及与所述分光盒组件连接的出射准直器组件；所述入射准直器组件包括形成入射通道的入射管体，所述入射管体内设置有入射狭缝平行板；所述出射准直器组件包括形成出射通道的出射管体，所述出射管体内设置有出射狭缝平行板；所述分光盒组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于X荧光光谱分析仪的热解石墨晶体分光器，其特征在于：包括入射准直器组件、与所述入射准直器组件相连的分光盒组件以及与所述分光盒组件连接的出射准直器组件；所述入射准直器组件包括形成入射通道的入射管体，所述入射管体内设置有入射狭缝平行板；所述出射准直器组件包括形成出射通道的出射管体，所述出射管体内设置有出射狭缝平行板；所述分光盒组件包括盒体以及安装于盒体内的热解石墨晶体组件，所述热解石墨晶体组件包括晶体托架以及位于晶体托架上的热解石墨晶体；所述入射通道及出射通道的光轴分别与所述热解石墨晶体之间形成的入射角与出射角相等并同时等于P元素或S元素特征X射线的衍射角θ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余正东，孟强，张军涛，
申请(专利权)人：北京邦鑫伟业技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11