一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及核分析领域，公开了一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置及测量方法，其中基于镀层二次靶的偏振XRF装置包括X光管、二次靶腔、表面镀铬的钼二次靶、X荧光探测系统、准直器一、准直器二、样品台、光学调节平台一、光学调节平台二、信号读出系统、数据处理系统、高压电源、电源控制系统和计算机控制与数据显示系统；所述X光管与高压电源相连接，所述高压电源与电源控制系统相连接，所述电源控制系统与计算机控制与数据显示系统相连接。本发明专利技术具有以下优点和效果：可以提高样品中不同原子序数元素的激发效率，利用X荧光探测系统收集样品产生的特征X荧光，实现多种元素的高准确度测量。实现多种元素的高准确度测量。实现多种元素的高准确度测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及核分析
，特别涉及一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置及测量方法。

技术介绍

[0002]样品中多元素的定性定量分析具有重要的意义，如在对土壤元素分析中，对土壤中汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等重金属的分析有助于土壤重金属污染的研究；而对土壤中钾、钙、镁、硫等轻元素的分析有助于了解土壤营养成分。
[0003]X射线荧光光谱分析（X
‑
Ray Fluorescence）技术是一种利用初级X射线激发待测物质中的原子，使之产生荧光（次级X射线）而进行物质成分进行定性定量分析的方法，可实现多种元素的同时测量。定量分析中的测量误差包括统计误差和系统误差，系统误差是一种非随机性误差，与测量仪器有关；统计误差与测量仪器无关，是由于粒子测量过程中粒子的统计特性造成的一种偶然误差，与统计计数成反比。因此在XRF定量分析元素中，当测量仪器一定时，要提高分析结果的准确度，需要降低测量中的统计误差，提高待测元素的特征X荧光的计数率。在一定的测量仪器和测量几何条件下，测待测元素的特征X荧光的计数率与其激发效率有关。当X射线管阳极材料的特征K系X射线能量通常略高于待测元素的吸收限时，测待测元素特征X荧光的激发效率最高。因此在多元素分析中，要保证XRF对多元素的测量准确度，需要同时考虑对不同元素的激发效率。
[0004]目前XRF仪器中通常使用单一阳极靶材的X射线管，因此对于不同原子序数元素的激发效率差异较大，从而导致对于不同原子序数元素测量的准确性差异性较大。因此，如何提高XRF测量中对不同原子序数元素的激发效率，提高XRF仪器对不同原子序数元素测量的准确度，实现多种元素高准确度测量是一个值得研究的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置及测量方法，以解决上述问题。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置，包括X光管、二次靶腔、表面镀铬的钼二次靶、X荧光探测系统、准直器一、准直器二、样品台、光学调节平台一、光学调节平台二、信号读出系统、数据处理系统、高压电源、电源控制系统和计算机控制与数据显示系统；所述X光管与高压电源相连接，所述高压电源与电源控制系统相连接，所述电源控制系统与计算机控制与数据显示系统相连接，所述计算机控制与数据显示系统与数据处理系统相连接，所述数据处理系统与信号读出系统相连接，所述信号读出系统与X荧光探测系统相连接，所述X荧光探测系统与光学调节平台二相连接，所述表面镀铬的钼二次靶放置于二次靶腔内，所述准直器一和准直器二连接在二次靶腔上。
[0007]本专利技术的进一步设置为：所述光学调节平台一内固定设置有旋转电机一，所述旋
转电机一输出端与样品台固定连接，所述样品设置在样品台上，所述旋转电机一的转速设置为10r/min，所述光学调节平台二内固定设置有旋转电机二，所述旋转电机二输出端与X荧光探测系统相连接。
[0008]本专利技术的进一步设置为：所述表面镀铬的钼二次靶的中心与准直器一的中心和X光管窗口的中心位于同一轴线上，表面镀铬的钼二次靶的中心与准直器二的中心和样品的中心位于同一水平线上。
[0009]本专利技术的进一步设置为：所述X荧光探测系统位于样品中心上方，X荧光探测系统中心轴与表面镀铬的钼二次靶的中心、准直器二中心和样品中心所在水平线相交于样品中心。
[0010]本专利技术的进一步设置为：所述表面镀铬的钼二次靶中Mo的厚度为200μm，铬的厚度为10μm。
[0011]本专利技术的进一步设置为：所述X光管的阳极靶材料为铑。
[0012]本专利技术的进一步设置为：所述表面镀铬的钼二次靶表面法线方向与表面镀铬的钼二次靶的中心、准直器一的中心和X光管窗口的中心所在轴线夹角为45
°
。
[0013]本专利技术还提出了一种上述任一项所述的基于镀层二次靶的偏振XRF装置的测量方法，包括以下步骤：S1：利用光学调节平台一调节样品台，使样品台上表面法线与表面镀铬的钼二次靶的中心、准直器二的中心和样品中心所在水平线成45
°
；S2：利用光学调节平台二调节X荧光探测系统，使样品台上表面法线与X荧光探测系统中心轴成45
°
；S3：步骤：利用电源控制系统控制高压电源为X光管提供高压，使X光管产生初级X射线；S4：初级X射线通过准直器一进入二次靶腔中与表面镀铬的钼二次靶相互作用，产生含有铬和钼特征X射线荧光的二次荧光，二次荧光通过准直器二照射到样品台上的样品产生样品元素的特征X荧光；S5：利用X荧光探测系统收集样品产生的X荧光光谱，经信号读出系统后由数据处理系统进行处理；S6：分析并显示出样品的元素成分及含量信息。
[0014]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术利用表面镀铬的钼二次靶与X光管产生的初级X射线相互作用，产生含有铬和钼Kα特征X射线荧光的二次荧光，同时提高样品中不同原子序数元素的激发效率，从而实现多种元素的高准确度测量；2、本专利技术中利用偏振XRF技术，可有效降低XRF测量中的散射背景，从而提高元素特征峰的峰背比，提高元素分析的灵敏度。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
[0016]图1是本专利技术提出的一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置的结构示意图。
[0017]图2是本专利技术提出的一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置中表面镀铬的钼二次靶结构示意图。
[0018]图中，1、计算机控制与数据显示系统；2、数据处理系统；3、信号读出系统；4、X荧光探测系统；5、电源控制系统；6、高压电源；7、X光管；8、光学调节平台二；9、光学调节平台一；10、样品台；11、样品；12、二次靶腔；13、准直器一；14、准直器二；15、表面镀铬的钼二次靶。
具体实施方式
[0019]下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]参见图1和图2，本专利技术提供一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置，包括X光管7、二次靶腔12、表面镀铬的钼二次靶15、X荧光探测系统4、准直器一13、准直器二14、样品台10、光学调节平台一9、光学调节平台二8、信号读出系统3、数据处理系统2、高压电源6、电源控制系统5和计算机控制与数据显示系统1；X光管7与高压电源6相连接，高压电源6与电源控制系统5相连接，电源控制系统5与计算机控制与数据显示系统1相连接，计算机控制与数据显示系统1与数据处理系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置，其特征在于，包括X光管（7）、二次靶腔（12）、表面镀铬的钼二次靶（15）、X荧光探测系统（4）、准直器一（13）、准直器二（14）、样品台（10）、光学调节平台一（9）、光学调节平台二（8）、信号读出系统（3）、数据处理系统（2）、高压电源（6）、电源控制系统（5）和计算机控制与数据显示系统（1）；所述X光管（7）与高压电源（6）相连接，所述高压电源（6）与电源控制系统（5）相连接，所述电源控制系统（5）与计算机控制与数据显示系统（1）相连接，所述计算机控制与数据显示系统（1）与数据处理系统（2）相连接，所述数据处理系统（2）与信号读出系统（3）相连接，所述信号读出系统（3）与X荧光探测系统（4）相连接，所述X荧光探测系统（4）与光学调节平台二（8）相连接，所述表面镀铬的钼二次靶（15）放置于二次靶腔（12）内，所述准直器一（13）和准直器二（14）连接在二次靶腔（12）上。2.根据权利要求1所述的一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置，其特征在于，所述光学调节平台一（9）内固定设置有旋转电机一，所述旋转电机一输出端与样品台（10）固定连接，所述样品（11）设置在样品台（10）上，所述旋转电机一的转速设置为10r/min，所述光学调节平台二（8）内固定设置有旋转电机二，所述旋转电机二输出端与X荧光探测系统（4）相连接。3.根据权利要求1所述的一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置，其特征在于，所述表面镀铬的钼二次靶（15）的中心与准直器一（13）的中心和X光管（7）窗口的中心位于同一轴线上，表面镀铬的钼二次靶（15）的中心与准直器二（14）的中心和样品（11）的中心位于同一水平线上。4.根据权利要求1所述的一种基于镀层二次靶的偏振XRF装置，其特征在于，所述X荧光探测系统（4）位于样品（11）中心上方，X荧光探测系统（4）中心轴与表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑大千，汤亚军，张继伟，单卿，
申请(专利权)人：中南兰信南京辐射技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：