[發明專利]一種X射線雙譜儀

有效

• 申請號: 201310726315.X
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103698350A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 程琳;黎龍輝;王君玲;李融武;潘秋麗;李崧;劉志國
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種X射線雙譜儀，其特征在于，所述雙譜儀包括：

4千瓦功率X射線管(1)，三維樣品移動臺(2)，CCD相機(3)，毛細管X光半透鏡(4)，半導體X射線探測器和電子學系統I(5)，平面晶體(6)，NaI?X射線探測器和電子學系統II(7)，準直狹縫I(8)和準直狹縫II(10)；

所述4千瓦功率X射線管(1)位于三維樣品移動臺(2)的左側的斜上方，與水平面成45度角，所述4千瓦功率X射線管(1)發出的X射線以45度的角度照射在所述三維移動平臺(2)上的待探測樣品上；

所述準直狹縫I(8)、準直狹縫II(10)、平面晶體(6)和NaI?X射線探測器和電子學系統II(7)位于三維樣品移動臺(2)的右側的斜上方；從樣品激發出的元素特征X射線穿過準直狹縫II(10)經過平面晶體(6)分光后穿過準直狹縫I(8)后進入NaI?X射線探測器和電子學系統II(7)；

所述毛細管X光半透鏡(4)位于半導體X射線探測器和電子學系統I(5)的前端，所述毛細管X光半透鏡(4)固定于半導體X射線探測器前，在樣品的右側與樣品的水平面成67.5度夾角，所述毛細管X光半透鏡(4)的小直徑端對準所述樣品待探測的微區域(9)，大直徑端對準半導體X射線探測器和電子學系統I(5)；X射線以滿足在空心玻璃管內壁發射全反射的角度從毛細管X光半透鏡(4)的小直徑端進入空心玻璃管，在空心玻璃管的光滑內壁全反射的方式在毛細玻璃管的內部進行傳輸；

CCD相機(3)位于樣品的正上方，計算機控制所述三維樣品移動平臺(2)可以移動樣品向X、Y和Z三個方向移動，和CCD相機(3)相結合以便于快速找到被測微區域(9)。

2.如權利要求1所述的一種X射線雙譜儀，其特征在于，所述4千瓦功率X射線管(1)，可以實現測量樣品中10ppm以上的痕跡元素的含量，能測量30多個以上的元素。

3.如權利要求1所述的一種X射線雙譜儀，其特征在于，所述半導體X射線探測器具有130電子伏特的分辨率；所述NaI?X射線探測器具有500伏特以上的分辨率，NaI?X射線探測器和平面晶體(6)相結合，分辨率可以到達20電子伏特。

4.如權利要求1所述的一種X射線雙譜儀，其特征在于，所述微區域(9)的直徑為50-200微米。

5.如權利要求1所述的一種X射線雙譜儀，其特征在于，所述計算機還通過控制CCD相機的軟件，在計算機的顯示屏上能觀察到樣品的情況，CCD相機的軟件顯示的中心位置有一個紅色十字架，通過計算機軟件控制三維樣品臺(2)移動樣品，使需要測量的微小區域位于十字架的交叉點，同時計算機通過控制三維樣品移動臺(2)調整毛細管X光半透鏡(4)與待測樣品的距離，CCD相機的軟件觀測樣品的微區形貌達到最大清晰度時，表明毛細管半透鏡與樣品的距離正合適。

6.如權利要求1所述的一種X射線雙譜儀，其特征在于，所述樣品為土壤、巖石、金屬不銹鋼，水泥、陶瓷、電路板或其它固態厚靶或大氣顆粒物等薄靶樣品。

7.如權利要求2所述的一種X射線雙譜儀，其特征在于，所述元素為從硼元素到鈾元素。

8.如權利要求1所述的一種X射線雙譜儀，其特征在于，所述毛細管X光半透鏡(4)由10萬-100萬根內徑3微米-15微米內壁光滑的空心玻璃管在高溫下融合而成，毛細管的內徑是不均勻的，入端的毛細管的管徑比出端管徑細。