一种多通道波长色散荧光光谱仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多通道波长色散荧光光谱仪，包括X射线发生系统、分光系统、探测系统、控制计算机系统和分析工作站系统，X射线发生系统产生的X射线照射到样品上，激发出样品中各待测元素的X射线荧光，进入分光系统，分光系统对待测元素荧光进行分光即单色化，单色化后的待测元素荧光进入探测系统，由探测器将荧光信号转化成电信号，再经多道脉冲高度分析器和控制计算机系统进行荧光谱采集，最后由分析工作站系统进行数据处理，完成对样品的测量；解决了现有波长色散型X射线荧光光谱仪存在的各种问题：避免了X射线管铍窗的污染和射线的泄漏；减轻了对外界环境的污染；大大降低了真空维护成本；增强了仪器对环境温度的适应性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种光谱仪，特别涉及一种多通道波长色散荧光光谱仪。
技术介绍
波长色散型X射线荧光光谱仪，可广泛应用于水泥、钢铁、冶金、煤炭、石油、高岭土、玻璃、耐火材料、环保、地质、碳材料等行业。目前，国产波长色散型X射线荧光光谱仪的缺点及技术问题主要有1. X射线管向上照射，样品易污染X射线管铍窗，污染后基本无法彻底清理；2. X射线窗口向上，取、放样品时X射线窗口朝向主机外部，不易做好射线屏蔽，易发生射线泄漏事故；3.真空泵站在主机外部，噪声空气污染比较严重；4.真空传动使用的密封结构为动密封，长期使用会发生密封件磨损问题，使真空发生泄漏；5.恒温室隔热 装置有缺陷，恒温室温度易受环境温度影响；6.计数管工作气体密度仅通过压强控制，会与环境压强同步变化。
技术实现思路
本技术的目的是解决上述技术的不足，提出一种多通道波长色散荧光光谱仪，以解决现有国产波长色散型X射线荧光光谱仪存在的各种问题避免了 X射线管铍窗的污染和射线的泄漏；减轻了对外界环境的污染；大大降低了真空维护成本；增强了仪器对环境温度的适应性，提高了稳定性，降低了对工作环境的要求；增加了远程诊断功能，缩短了投诉响应时间，并降低了维护成本的目的。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是一种多通道波长色散荧光光谱仪，包括X射线发生系统、分光系统、探测系统、控制计算机系统和分析工作站系统，X射线发生系统产生的X射线照射到样品上，激发出样品中各待测元素的X射线荧光，进入分光系统，分光系统对待测元素荧光进行分光即单色化，单色化后的待测元素荧光进入探测系统，由探测器将荧光信号转化成电信号，再经多道脉冲高度分析器和控制计算机系统进行荧光谱采集，最后由分析工作站系统进行数据处理，完成对样品的测量。X射线发生系统包括X射线管、X射线管高压电源和X射线管冷却系统，其中X射线管采用向下照射方式，X射线管循环冷却系统采用循环冷却方式。分光系统包括分光室和分光器，共同组成真空测量室，可分析10种元素，每种待分析元素对应一个分光器，每个分光器包括入射准直器、入射狭缝或分光晶体，出射准直器或出射狭缝、晶体角度微调机构。探测系统集成了正比计数管、计数管高压电源、前置放大器和流气密度稳定装置，每个分光器安装一只流气式正比计数管作为X射线探测器，正比计数管的工作气体由机外放置的气瓶提供，正比计数管同与其配套的计数管高压电源、前置放大器、多道脉冲高度分析器一同组成X射线探测装置，流气密度稳定装置包括一次减压阀、二次减压阀、过滤器、密度稳定器、气体密度传感器和气体流量传感器，使正比计数管中的气体密度保持恒定。控制计算机系统包括主机内置计算机和接口卡，用于完成对各运动部件的顺序控制和模拟量的控制，以及荧光谱的采集。分析工作站系统包括主机外部的计算机系统，接收控制计算机系统的状态数据和谱数据，通过抽象指令指挥控制计算机完成各种状态间的切换，以设置控制计算机的工作参数，分析工作站的最重要的工作是对谱数据进行处理，完成工作曲线的制作和修改，未知样品的测量，以及数据管理。进一步的，光谱仪还包括样品输送系统；样品输送系统将放置样品的自旋机构在取样位和测量位之间传送，采用了双连杆样品传送器，自旋机构使样品在测量时自动旋转，并带有密封装置，使样品被隔离在样品室的真空环境中，自旋机构的驱动方式采用了磁性联轴器。进一步的光谱仪还包括真空发生系统；真空发生系统包括真空泵站和真空管路，真空泵站包括真空泵、样品室截止阀、分光室截止阀、分光室放气阀、真空规和样品室与分光室之间的真空隔离机构，真空泵站与真空测量室之间由真空管路联接。·进一步的真空隔离机构采用了磁性联轴器。进一步的光谱仪还包括温度控制系统；温度控制系统以保证分光系统和探测系统工作在恒温室中，所述的温度控制系统包括加热器、风扇组、热交换器，作用为控制恒温室温度，恒温室采用多层隔热装置。采用上述技术，本技术的有益效果有I、采用X射线管向下照射方式，彻底避免了粉末压片样品在测试过程中的偶然破裂污染X射线管铍窗的问题；2、X射线窗口朝向主机内部下方，样品由送样系统从取样位传送至测量位,完全避免取样时的射线泄漏事故；3、真空泵站内置，不会对环境产生噪声和空气污染；4、外界与真空室之间的机械传动采用磁性联轴器，不存在动密封，避免了密封件的磨损，不易发生真空泄露；5、恒温室隔热采用组合式多层隔热装置，隔热效果好，恒温室不易受环境温度影响；6、流气密度稳定装置中的密度稳定器为比对式流气密度稳定器，避免计数管工作气体密度受环境温度影响；7、可以对仪器进行远程诊断，只要仪器连接到Internet，本公司的技术人员只要具备上网条件，即可对仪器进行在线诊断，甚至远程配置，使仪器的投诉响应时间大大提前，用户的利益可以得到根本的保障。附图说明图I为本技术一种多通道波长色散荧光光谱仪样品测量流程示意图；图2为本技术一种多通道波长色散荧光光谱仪的结构示意图；其中1.气瓶；2样品；3. X射线管高压电源；4.X射线管；5.多道脉冲高度分析器；6.控制计算机系统；7.分析工作站系统；8.探测器；9.分光器；10.自旋机构；11.样品传送系统；12.真空泵站；13.自旋机构(测量位)；14. X射线管冷却系统；15.分光室；16.交流稳压电源；17.流气密度稳定装置；18.油路；19.气路；20. X射线管高压通路；21.数据线；22.光路；23.自旋机构运动轨迹；24.真空管路；25.恒温室；26.温度控制系统·具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步说明，但本技术并不限于以下实施例。如图I所示一种多通道波长色散荧光光谱仪样品测量流程示意图，包括X射线发生系统、分光系统、探测系统、控制计算机系统6和分析工作站系统7，X射线发生系统产生的X射线照射到样品2上，激发出样品中各待测元素的X射线荧光，进入分光系统，分光系 统对待测元素荧光进行分光即单色化，单色化后的待测元素荧光进入探测系统，由探测器8将荧光信号转化成电信号，再经多道脉冲高度分析器5和控制计算机系统6通过数据线21连接进行荧光谱采集，最后由分析工作站系统7进行数据处理，完成对样品2的测量。如图2所示的一种多通道波长色散荧光光谱仪的结构示意图；本仪器从外观来看包括仪器主体、机外放置的气瓶I和交流稳压电源16，气瓶装有P-IO气体，为仪器提供工作气体；交流稳压电源16为仪器提供稳定的工作电源。X射线发生系统由X射线管高压电源3、X射线管4和X射线管循环油冷却系统组成，X射线管高压电源3和X射线管4通过X射线管高压通路20连接，X射线管冷却系统14通过油路18与X射线管4连接工作；样品传送系统由自旋机构10、样品传送机构11和自旋机构(测量位)13组成；其中自旋机构10和自旋机构(测量位)13分别表示自旋机构的两个位置，构成了自旋机构运动轨迹23，真空发生系统由真空泵站12和真空通路24组成；分光系统由分光器9和分光室15组成；探测系统由多道脉冲高度分析器(MCA) 5、探测器8和流气密度稳定装置17组成，探测器8和流气密度稳定装置17通过气路19连接工作；温度控制系统26由恒温室25和温度控制系统26组成；X射线发生系统产生的X射线照射到样品2上，激发出样品2中各待测元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道波长色散荧光光谱仪，包括X射线发生系统、分光系统、探测系统、控制计算机系统和分析工作站系统，所述的X射线发生系统产生的X射线照射到样品(2)上，激发出样品(2)中各待测元素的X射线荧光，进入分光系统，所述的分光系统对待测元素荧光进行分光即单色化，单色化后的待测元素荧光进入探测系统，由探测器(8)将荧光信号转化成电信号，再经多道脉冲高度分析器(5)和控制计算机系统(6)进行荧光谱采集，最后由分析工作站系统(7)进行数据处理，完成对样品(2)的测量；？？？所述的X射线发生系统：包括X射线管高压电源(3)、X射线管(4)和X射线管冷却系统(14)，其中X射线管(4)采用向下照射方式，X射线管冷却系统(14)采用循环油冷却方式；？？？所述的分光系统包括分光室(15)和分光器(9)，共同组成真空测量室，可分析10种元素，每种待分析元素对应一个分光器(9)，每个分光器(9)包括入射准直器、入射狭缝、分光晶体、出射准直器、出射狭缝和晶体角度微调机构；？？？所述的探测系统集成了正比计数管、计数管高压电源、前置放大器和流气密度稳定装置(17)，每个分光器(9)安装一只流气式正比计数管作为X射线探测器(8)，正比计数管的工作气体由机外放置的气瓶(1)提供，正比计数管同与其配套的计数管高压电源、前置放大器、多道脉冲高度分析器(5)一同组成X射线探测装置，流气密度稳定装置(17)包括一次减压阀、二次减压阀、过滤器、密度稳定器、气体密度传感器和气体流量传感器，使正比计数管中的气体密度保持恒定；？？？所述的控制计算机系统(6)包括主机内置计算机和接口卡，用于完成对各运动部件的顺序控制和模拟量的控制，以及荧光谱的采集；？？？所述的分析工作站系统包括主机外部的计算机系统，接收控制计算机系统的状态数据和谱数据，通过抽象指令指挥控制计算机完成各种？状态间的切换，以设置控制计算机的工作参数，分析工作站的最重要的工作是对谱数据进行处理，完成工作曲线的制作和修改，未知样品的测量，以及数据管理。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小东，范真，刘明博，王荣，
申请(专利权)人：深圳市华唯计量技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：