[發明專利]單色聚焦X射線光源及采用該光源分析低含量鉛砷的方法

在審

• 申請號: 201811013196.2
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN108872282A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 范真
• 申請（專利權）人: 深圳市禾苗分析儀器有限公司
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 深圳市輝泓專利代理有限公司 44510
• 代理人: 袁輝;劉玉珍

1.一種單色聚焦X射線光源，其特征是：所述的光源包括射線發射機構、前光欄、聚焦環和后光欄，前光欄對應于射線發射機構設置，聚焦環設置在前光欄前方，后光欄設置在聚焦環前方，聚焦環內側的聚焦環內表面采用鼓形結構，前光欄、聚焦環內表面和后光欄同軸設置，其軸心與射線發射機構的中軸線相重合。

2.根據權利要求1所述的單色聚焦X射線光源，其特征是：所述的射線發射機構包括外殼、陽極、燈絲、窗口和靶材，陽極嵌裝在外殼內，靶材固定安裝在陽極上，燈絲固定安裝在外殼內，且燈絲對應于靶材設置，窗口固定安裝在外殼上，窗口采用對X射線具有高透過率的材質制成。

3.根據權利要求2所述的單色聚焦X射線光源，其特征是：所述的靶材至燈絲之間的距離為10～20mm，靶材至窗口之間的距離為20～40mm。

4.根據權利要求1所述的單色聚焦X射線光源，其特征是：所述的前光欄包括前外光欄和前內光欄，前外光欄和前內光欄采用X射線不易穿透的材料制成，前內光欄采用圓臺形，底部面積小于頂部面積，前內光欄底部平面貼裝在窗口上，前外光欄內部為空心狀，內部空心呈圓臺形，前外光欄內部底部面積小于頂部面積，前內光欄底部平面貼裝在窗口上，前內光欄設置在前外光欄內，前內光欄中心線與前外光欄內部的空心的中心線重合。

5.根據權利要求4所述的單色聚焦X射線光源，其特征是：所述的前內光欄底部直徑為13～14.5mm，前內光欄外側面與中心線之間的夾角為12.3～13.0°；前外光欄內的空心底部直徑為18～19mm，前外光欄內的空心側面與中心線之間的夾角為17.51～17.91°。

6.根據權利要求4所述的單色聚焦X射線光源，其特征是：所述的前外光欄的高度為8～10mm，前內光欄的高度為20～24mm。

7.根據權利要求1所述的單色聚焦X射線光源，其特征是：所述的聚焦環采用一整塊晶體制成，或采用兩塊以上的晶體拼接而成，聚焦環材料為黃玉、氟化鋰、氯化鈉、石英或人工多層薄膜等但不限，晶格平面的面間距為0.2014μm。

8.根據權利要求2所述的單色聚焦X射線光源，其特征是：所述的聚焦環高度為30～34mm，聚焦環底部至靶材之間的距離為63.5～64.8mm，聚焦環頂面至待檢測樣品聚焦點之間的距離為63.5～64.8mm。

9.根據權利要求1所述的單色聚焦X射線光源，其特征是：所述的聚焦環內表面為約翰型、約翰遜型或對數螺線型，制作聚焦環時，先將聚焦環的內表面彎曲成半徑2R，再以R為曲率半徑去除表面材料，聚焦環內表面各參數：R＝120～200mm，2R＝240～400mm，入射射線入射角θ＝15.036°，單色X射線能量為11.87keV。

10.根據權利要求1所述的單色聚焦X射線光源，其特征是：所述的后光欄包括后內光欄和后外光欄，后內光欄和后外光欄采用X射線不易穿透的材料制成，后內光欄采用圓臺形，底部面積大于頂部面積，后內光欄外側面與中心線之間的夾角為12.3～13.0°，后外光欄內部為空心狀，內部空心呈圓臺形，后外光欄內部底部面積大于頂部面積，后內光欄設置在后外光欄內，后內光欄中心線與后外光欄內部的空心的中心線重合，后外光欄內的空心側面與中心線之間的夾角為17.51～17.91°，從而在后外光欄和后內光欄之間形成環形的縫隙；或者后光欄采用小孔光欄，小孔光欄采用X射線不易穿透的材料制成，小孔光欄為一空心錐臺形，其內表面沿穿過錐臺中軸的平面所做截面的邊緣與中軸的夾角應大于θ。

11.一種采用如權利要求1至10中任意一項所述的單色聚焦X射線光源分析低含量鉛砷的方法，其特征是：所述的方法包括下述步驟：

S1、射線管靶材中心處發射單色前射線，經前內光欄、前外光欄限制后，以與聚焦環的晶格面夾角相同的角度照射到聚焦環內表面各點；

S2、在聚焦環內表面的晶格面上，發生布拉格衍射，單色前射線被單色化成為單色X射線能量為11.87keV的單色射線，經后光欄限制后聚焦于樣品表面；

S3、聚焦射線照射樣品，激發樣品中特定待分析元素的X射線熒光，被探測器接收后由計算機處理，得到元素的含量等信息。