Портативный многоканальный рентгеновский спектрометр

 

Изобретение относится к рентгеноспектральным аппаратам качественного и количественного состава вещества. Целью изобретения является увеличение числа спектрометрических каналов за счет уменьшения габаритов каждого и упрощение конструкции устройства. Цель достигается путем установки держателей кристалла-анализатора и выходной щели в цилиндрических гнездах на торцовой поверхности неподвижного основания каждого канала, что уменьшает его габаритные размеры и позволяет разместить в том же объеме большее число спектрометрических каналов. При этом держатели выполнены в виде цилиндрических опор со щелевыми фиксаторами, что позволяет исключить сложные кинематические схемы перемещения конструктивных элементов канала. Неподвижное основание выполнено с изломом под углом (180°-2*220), где *220 - заданный угол Вульфа-Брэгга. Расстояние между осью опоры держателя кристалла-анализатора, совмещенной с центром крсталла, и осью опоры держателя выходной щели, совмещенной с осью выходной щели, не превышает 2R(1-2δ)SIN*220, где R - радиус фокусирующей окружности, *220 - мозаичность кристалла. 2 ил.

СС603 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ql)g С 01 N 23/223

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3923082/24-25 (22) 05.07.85 (46) 30.12.90. Бюл, Р 48 (71) Ленинградское научно †произво ственное объединение "Буревестник" (72) F..A.Ïåëèêñ, В,И,Захарченко, С.М.Сергеев, Л.H.Ëîçoâîé, В.А.Гудовских, С.Б.Красильников, Е.Л.Корпев, С.Н.Марков, A..tf.< iàpáåðã и В.A.Õèëüкенич (53) 539.1.03/06 (088.8) (56) Рентгеновский спектрометр

PWf600. Проспект фирмы Philips, Нидерланды.

Автоматизированный рентгеновский комплекс АРК-2, СССР.

Тезисы доклада XIII Всесоюзного совещания по рентгеновским и электронным системам, Львов, 1981, с.?45247, (54) ПОРТАТИВНЫЙ МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РЕНТГЕНОВСКИЙ СПЕКТРОМЕТР (57) Изобретение относится к рентгеноспектральным аппаратам качественного и количественного состава вещества.

Целью изобретения является увеличение

Изобретение относится к рентгеноспектральным аппаратам для качественного и количественного анализа элементного состава веществ, в частности к портативным многоканальньп кристалл-дифракционным рентгеновским спектрометрам, и может найти широкое применение в различных отраслях науки и техники: физике, химии, биологии, металлургии, геологии и т.д,, ÄÄSUÄÄ 1617346 А1 числа спектрометрических каналов за счет уменьшения габаритов каждого и упрощение конструкции устройства.

Цель достигается путем установки дер жателей кристалла †анализато и выходной щели в цилиндрических гнездах на тОрцовой поверхности неподвижного основания каждого канала, что уменьшает его габаритные размеры и позволяет разместить в том же объеме большее число спектрометрических каналов. При этом держатели выполнены в виде ци-. линдрических опор со щелевыми фиксаторами, что позволяет исключить сложные кинематические схемы перемещения конструктивных элементов канала. Не-- д подвижное основание выполнено с из О ломом под углом (180 — 29), где В заданный угол Вульфа — Брэгга. Расстояние между осью опоры держателя крис- С талла-анализатора, сонмещснной с центцентром кристалла, и осью опоры держателя выходной цели, совмещенной с

Ф б осью выходной щели, не превышает 2R (1-21) sin9, где R — радиус фокусирующей окружности, E — мозаичность кристалла. 2 ил. 3 как для решения прикладных задач, так и для разработки фундаментальных проблем науки.

Целью изобретения является уменьшение габаритов спектрометра при одновременном увеличении числа спектрометрических каналов (за счет упрощения их конструкции).

На фиг. f показан один из вариантов выполнЕния рентгенооптической

1617346

50 схемы спектрометря; на фиг. 2 ,аксонометрическая проекция спектройетрического канала.

Портативный многоканальный рент5 геновский спектрометр содержит корl c 1, в котором расположены рент-! геновская трубка с прострельным ано дом 2, держатель анализируемого Образца 3, спектрометрические каналы, размещенные радиально относительно оптической оси спектрометра. Каж и спектрометрический канал включает входную щель. 4, неподвижное основание 5, ня торцовой поверхности которого расположены цилиндрические гнезда 6, в которых установлены дератель 7 с наклеенным на него фоку— ирующим кристалл-анализатором 8 и ,ержатель 9 выходной щели 10. Держаели 7 и 9 выполнены идентично в виде цилиндрических опор 11 и 12 со щелеыми фиксаторами 13 и 14 и установлены цилиндрических гнездах 6 друг за угом таким образом, что щелевые 25 иксяторы 12 и 13 охватывают боковые поверхности неподвижного основания 5, беспечивая точную установку крисалла-анализатора и выходной щели тносительно плоскости фокусирующей окружности (образующая цилиндрически изогнутого кристалла и выходная щель перпендикулярны плоскости фокусируюЩей окружности). Винт 15 (фиг. 2)

Удерживает наклеенный на держатель 7

Кристалл-анализатор К под заданным углом Вульфа-Брэгга.

Торцовая поверхность основания 5 рбразовяна двумя плоскостями, расПоложенными друг к другу под углом 40

180 -29, где 8 - заданный расчетный угол Вульфа-Ерэгга. Обе цилиндрические, опоры одновременно установлены на "орцовой поверхности таким образом, что ось опоры держателя 7 кристалл- 45 анализатора совмещена с центром К

1<ристалля-анализатора, а ось опоры держателя 8 выходной щели — с выход-.

Иой щелью, причем расстояние между осями L 2R(1-28)sin 9, R — радиус фокусирующей окружности, 8 — мозаичность кристалла. Это обеспечивает точную установку центра кристаллаанализатора и выходной щели на фокусирующей окружности при любом угловом положении цилиндрических опор

Портативный многоканальный рентгеновский спектрометр работает следующим образом.

Первичное излучение от рентгеновской трубки 2 падает на поверхность анализируемого образца 3, возбуждая характеристическое рентгеновское излучение, которое проходит через вход— ную щель 4 и попадает на фокусирующий кристалл-анализатор 8, наклеенный на держатель 7. Поворачивая держатель 7 с кристаллом-анализатором в цилиндрическом гнезде 6 основания 5, с помощью винта 15 устанавливают кристалл-анализатор под заданным углом (угол Вульфа-Брэгга), обеспечивающим выделение из характеристического рентгеновского излучения образца 3 излучение определенной длины волны.

Монохроматизированное таким образом рентгеновское излучение фокусируется на выходной щели 10 и регистриру ется детектором 16,установленным за выходной щелью 10, 1 (елевые фиксаторы

13 и 14 обеспечивают при поворотах кристалла-анализатора 8 и выходной щели 10 их точное угловое положение относительно плоскости окружности фокусировки. Направление падения монохромятизированного рентгеновского излучения от кристаллаанализатора 8 на выходную щель 10 определяется угловым положением торцовых плоскостей неподвижного основания 5, на которых последовательно установлены держатель 7 с кристаллом-анализатором 8 и держатель 9 с выходной целью 10, равным 180 -29, где 6 — заданный угол Вульфа-Брэгга.

В рентгенооптических схемах по

Иоганссону геометрическим условием фокусировки отряженного от кристалла-анализатора 8 рентгеновского излучения на выходной щели 10 является соотношение L = 2Rsin8, где L— расстояние от центра кристалла 8;

R — радиус круга фокусировки; 9 — заданный угол Вульфа-Брэггя, Учитывая, что используемые монокристаллы не являются по своей структуре идеальными, а обладают мозаичностью по-г -4 рядка 10 — 10 рад, приведенное геометрическое соотношение должно учитывать и влияние мозаичности. Экспериментально найдено, что оптимальным условием фокусировки является соотношение L < 2R(1-2h)sin8. Поэтому в предлагаемом спектрометре расстояние между осями держателя 7 кристаллаанализатора 8 и держателя 9 выходной щели 10, совпадающими соответствен1617346

2R(1-2 ) sing, 12

М но с центром кристалла и выходной щелью 10, не превышает 2R(1 28)з1п9, Установкой элементов фокусировки на торцовой плоскости (а не на боковой) неподвижного основания достигается увеличение числа спектрометрических каналов, так как в данном техническом решении в отличие от известных многоканальных спектрометров, в которых габариты канала по ширине

iîïðåäåëÿþòñÿ шириной элементов фокусировки плюс толщина неподвижного основания, толщина основания из габаритных размеров канала исключается.

Формула из о бр е т е н и я

Портативный многоканальный рент— генов ский спектрометр, содержащий корпус, расположенные в нем источник излучения, держатель образца, рентгеноспектральные каналы, установленные радиально относительно оптической оси спектрометра и включающие каждый входную щель, неподвижное основание с расположенными на нем держателями кристалла-анализатора и ны— !

1 ходной щели, и детектор рентгеновскогоиэлучения, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения габаритов спектрометра при одновременном повышении числа спектрометрических каналов, держатели кристаллаанализатора и выходной щели выполнены в виде цилиндрических опор с щелевыми фиксаторами, установленных последовательно по ходу рентгеновских лучей в цилиндрических гнездах на торцовой плоскости неподвижного основания, выполненной с изломом под углом 180 -29, где9 — угол ИульфаБрэгга так, что ось опоры держателя кристалла-анализатора совмещена с центром кристалла-анализатора, ось опоры выходной щели - с выходной

20 щелью, а расстояние между осями не превышает

25 где R — радиус фокусирующей окружности;

3 — моэаичность кристалла.

1й17346

Составитель В.Простакова

Техред M.äèäûê КорреКТор Н.Король

Редактор О.Спесивых

Заказ 4115 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101