[發明專利]X射線熒光分析儀器及用于其的樣品容器

有效

• 申請號: 201610330739.8
• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN107402196B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 徐章程
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 徐樂樂

本發明提供一種用于測量粉末樣品或輕質材料樣品的X射線熒光分析儀器以及用于X射線熒光分析儀器的樣品容器，X射線熒光分析儀器包括X射線發生裝置、X射線探測裝置和樣品容器，樣品容器由容器蓋、容器側壁和容器底部構成，用于存放樣品，所述容器蓋和所述容器側壁中的至少一個內嵌多晶粉末材料。初級X射線穿透樣品后會被樣品容器中的多晶粉末衍射，部分衍射X射線會返回樣品中再次激發熒光X射線，因此，從樣品射出的熒光X射線信號會得到加強，從而提高了X射線熒光分析儀器的靈敏度。

技術領域

本發明涉及一種用于測量粉末樣品或輕質材料樣品中元素成分及其含量的X射線熒光分析儀器以及用于該X射線熒光分析儀器的樣品容器。

背景技術

X射線熒光分析儀器是利用X射線管發射的初級X射線激發分析樣品中被分析元素的特征X射線，并采用能量色散或波長色散的方法對特征X射線進行檢測的一種元素分析儀器。在分析粉末樣品或輕質材料(如食品或生物材料)樣品時，X射線熒光分析儀器的結構如圖1所示。該X射線熒光分析儀器10包括用于存放樣品的樣品杯11、X射線發生裝置12以及X射線探測裝置13。樣品杯11包括樣品蓋110、圓筒形側壁111、以及利用夾具113被固定在圓筒形側壁111下方的麥拉膜112。X射線探測裝置可以是基于分光晶體的波長色散型檢測系統也可以是基于固體探測器的能量色散型的檢測系統。

X射線發生裝置12中的X射線管(有時還采用X射線濾光片和準直器)發射初級X射線a1和a2等。初級X射線可穿過麥拉膜112而照射(激發)在樣品杯11中的樣品(圖未視)上，被照射的樣品發射出X射線熒光，并且一部分熒光(如圖1所示的Y1和Y2等)可被X射線探測裝置13所接收，得到X射線熒光光譜。根據X射線熒光光譜，對樣品進行元素定性和定量分析。

在樣品是粉末或輕質材料(食品或生物材料等)的情況下，初級X射線激發樣品后，會進一步穿透到樣品杯11之外，并最終被X射線熒光分析儀器的外殼(圖未視)所吸收，因而無法被再次利用來激發樣品。如此，產生的熒光X射線總量少，導致X射線熒光分析儀器的靈敏度低。

為了解決上述問題，通常的做法是提高X射線管的功率、增大X射線探測裝置13的探測面積(能量色散型)或者是盡量縮短X射線的光程。提高X射線管的功率和增大X射線探測裝置13的探測面積(能量色散型)會增加整個X射線熒光分析儀器的制造成本，而且使用大功率X射線管時，還會增加X射線熒光分析儀器的體積。本發明通過改變樣品容器的構造，提出一種提高分析粉末樣品或生物樣品時X射線熒光分析靈敏度的新方法。

發明內容

本發明提供一種用于X射線熒光分析儀器的樣品容器，所述樣品容器由容器蓋、容器側壁和容器底部構成，用于存放樣品，其中，所述容器蓋和所述容器側壁中的至少一個內嵌有氟化鋰等多晶粉末材料。由于多晶材料的衍射作用，穿透樣品和容器壁的部分X射線會返回樣品再次激發X射線熒光，這樣會提高樣品的X射線熒光總量，儀器的靈敏度會相應地得到提高。

所述容器蓋具有可與所述樣品接觸的內表面和可與外界接觸的外表面，所述容器蓋在所述內表面和所述外表面之間的部分由包含所述多晶粉末的材料組成；所述容器側壁具有可與所述樣品接觸的內側面和可與外界接觸的外側面，所述容器側壁在所述內側面和所述外側面之間的部分由包含所述多晶粉末的材料組成。如此，可以避免氟化鋰多晶粉末污染樣品杯21中的樣品，并避免外界接觸到氟化鋰多晶粉末。

所述樣品容器是圓筒形的樣品杯，所述容器側壁是圓筒形側壁。

所述容器底部是利用夾具被固定在所述圓筒形側壁下方的麥拉膜。

所述X射線熒光分析儀器包括X射線發生裝置和X射線探測裝置，所述X射線發生裝置將X射線經過所述麥拉膜而入射到所述樣品容器中的所述樣品上，使得所述樣品發射出X射線熒光，所述X射線探測裝置對所述X射線熒光中的一部分進行探測。