[發(fā)明專利]一種X射線熒光分析裝置及其分析檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710374634.7
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN106996941B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫學鵬;孫天希;劉志國;尚宏忠;張豐收
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市輻射中心;北京師范大學
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 劉小靜

本發(fā)明涉及熒光分析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種X射線熒光分析裝置及其分析檢測方法，包括X光源，用于發(fā)射X射線；調(diào)控裝置，用于聚焦X射線形成焦斑；準直器，設(shè)置在X光源和調(diào)控裝置之間；樣品架，用于放置待測樣品，并將待測樣品設(shè)置在焦斑處；熒光探測裝置，用于接收待測樣品與X射線產(chǎn)生的二次熒光信號。本發(fā)明通過X光管發(fā)出X射線經(jīng)過橢球型單毛細管X光透鏡會聚成錐形激發(fā)射線，焦斑為錐形激發(fā)射線頂點，可以利用此高強度微焦斑對樣品進行微區(qū)全反射X射線熒光光譜分析，在特定領(lǐng)域具有重要的潛在應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熒光分析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種X射線熒光分析裝置及其分析檢測方法。

背景技術(shù)

全反射X射線熒光分析技術(shù)是一種高效極微量樣品(納克級)的超痕量多元素表面分析技術(shù)，其基本工作原理為：樣品涂在表面整潔光滑的樣品架上，由X光管發(fā)出的激發(fā)射線以小于臨界角θ_c的角度入射到涂有樣品的具有光滑表面的樣品架上出射射線位未與樣品作用的激發(fā)射線，激發(fā)樣品產(chǎn)生的二次熒光射線被探測器接收用于光譜分析。

由于采用全反射X射線激發(fā)，全反射X射線熒光分析技術(shù)具有散射本底極低，取樣量小、檢出限低的優(yōu)勢。因而在地學、材料、微電子、環(huán)境、生物醫(yī)學、刑偵和考古等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。由于X光全反射臨界角θ_c非常小，為了滿足全反射發(fā)生條件，激發(fā)射線必須為細束狀。目前獲得激發(fā)射線的主要有兩種方法：一、遮擋，通過使用狹縫或小孔遮擋住大部分原始激發(fā)射線。這種遮擋方法無會聚作用，X射線利用率較低，需要大功率X光管或同步輻射光源；二、會聚，使用拋物面狀反射體會聚原始激發(fā)射線成束，然后入射到樣品上。目前所使用的各種反射體，例如彎晶，要求加工精度高，制作難度大，難以廣泛推廣。以上弊端限制了全反射X射線熒光分析技術(shù)的廣泛推廣。

為了解決以上問題，本發(fā)明提出基于一種制作簡單的X射線聚束器件的全反射X射線熒光分析設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種X射線熒光分析裝置及其分析檢測方法，基于全反射工作原理，具有過濾高能X射線的作用，通過調(diào)控裝置會聚后的X射線光束具有更好的分析效果。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種X射線熒光分析裝置，包括

X光源，用于發(fā)射X射線；

調(diào)控裝置，用于聚焦X射線形成焦斑；

準直器，設(shè)置在X光源和調(diào)控裝置之間；

樣品架，用于放置待測樣品，并將待測樣品設(shè)置在焦斑處；

熒光探測裝置，用于接收待測樣品與X射線產(chǎn)生的二次熒光信號。

進一步地，所述調(diào)控裝置為橢球型單毛細管X光透鏡，橢球度為0～1％，入口端面和出口端面的直徑比為80～120:50～70。

進一步地，所述調(diào)控裝置為硅酸鹽玻璃或鉛玻璃材質(zhì)。

進一步地，所述入口端面和出口端面的直徑比為100:60。

進一步地，所述入口端面的直徑為50～2000μm，出口端面的直徑為4～50μm，入口焦距為250mm，軸向長度為249.5mm。

進一步地，所述X光源的焦斑置于調(diào)控裝置的前焦斑處，待檢測樣品置于調(diào)控裝置的后焦斑處。

進一步地，所述調(diào)控裝置的中心線與樣品架平面之間的夾角小于X射線與樣品架的全反射臨界角θ_c。

進一步地，所述調(diào)控裝置的入口端與準直器對準，準直器的直徑小于調(diào)控裝置的入口端面的直徑。

一種X射線熒光分析方法，通過上述X射線熒光分析裝置來進行分析檢測。