Многоканальный рентгеновский спектрометр

 

Изобретение относится к рентгеноспектральным аппаратам количественного состава вещества, в частности к многоканальным кристалл-дифракционным рентгеновским флуоресцентным спектрометрам. Цель изобретения -увеличение количества каналов при уменьшении габаритов спектрометра. Сущность: входные щели спектрометрических каналов объединены в единую для всех каналов кольцевую щель радиусом R, расположенную в плоскости, параллельной плоскости установки поверхности образца в держателе и отстоящей от нее на расстоянии H, не превышающем 0,5R. Кольцевая входная щель образована цилиндрической частью анодного узла рентгеновской трубки и держателем образца. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК . (51) 4 G 01 N 23/223

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

4:в М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3775906/24-25 (22) 06.08.84 (46) 15.04,89. Бюл. Ф 14 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (72) К.В.Анисович, Ю,И.Орехов ., и Э ° Е.Соскин (53) 62 1.386:543.53(088.8) (56) Рентгенотехника. Справочник.

Под ред. В.В.Клюева. Кн. 2. M.: Машиностроение, 1980, с. 168-172.

Портативный многоканальный рентгеновский спектрометр АРК2. Проспект в/о "Техснабэкспорт", М., 1983. (54)(57) 1. МНОГОКАНАПЬНЬЙ РЕНТГЕНОВСКИЙ СПЕКТРОМЕТР, содержащий рентгеновскую трубку с прострельным анодом, держатель исследуемого образца, установленный напротив анода трубки, спектрометрические каналы, расположенные вокруг рентгеновской трубки и состоящие каждый из входной щели, фокусирующего кристалла-анализатора, выходной щели и детектора излучения, Изобретение относится к рентгено- . спектральным аппаратам количественного состава вещества, в частности к многоканальным кристалл-дифракционным рентгеновским флуоресцентным спектрометрам.

Цель изобретения — увеличение количества каналов при уменьшении габаритов спектрометра.

На фиг. 1 показана рентгенооптическая схема спектрометра; на фиг. 2 схема взаимного расположения анода и

ÄÄSUÄÄ 1472812 А1 отличающийся тем, что, с целью увеличения количества каналов при уменьшении габаритов спектрометра, входные щели спектрометрических каналов объединены в единую для всех каналов кольцевую щель радиусом

R, расположенную в плоскости, параллельной плоскости установки поверхности образца в держателе и отстоящей от нее на расстоянии h не превышающем 0,5К, причем величина Pi выбрана в диапазоне (0,5-1, О) d. П

2L где d — диаметр выходного окна рентгеновской трубки;

D — диаметр фокусирующей окружности

L — длина кристаллов-анализат.оров.

2. Спектрометр по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что кольцевая входная щель образована цилиндрической частью анодного узла рентгеновской трубки и держателем образца. держателя образца; на фиг. 3 - схема размещения спектрометрических каналов вокруг трубки; на фиг. 4 — распределение потока флуоресцентного излучения на поверхности образца.

Многоканальный рентгеновский спектрометр содержит рентгеновскую трубку 1 с диаметром выходного окна

d, держатель 2 анализируемого образца, спектрометрические каналы, размещенные вокруг рентгеновской трубки и включающие общую для всех каналов з 147281 входную щель 3, выполненную в форме кольца радиусом R, фокусирующие кристаллы-анализаторы 4 длиной L, выходные щели 5 и детекторы б рентгеновского излучения. Входная щель распо5 ложена в плоскости, параллельной плоскости установки поверхности образца в держателе на расстоянии h, не превышающем 0,5R, причем величина R выбрана в диапазоне

d D. (05-1 О) — —.

2?

Фокус рентгеновской трубки 1 расположен на расстоянии г, от поверхности образца, а центр образца — на расстоянии r от входной щели.

Входная щель 3, фокусирующие кристаллы-анализаторы 4 и выходные щели 5 расположены на фокусирующей окруж-. ности диаметром D, С целью упрощения конструкции входная щель 3 может быть образована плоскостью цилиндрической части анодного узла рентгеновской трубки 1 и 25 базовой поверхностью держателя 2 образца (фиг. 1) .

Многоканальный рентгеновский спектрометр работает следующим образом. 30

Первичное излучение рентгеновской трубки 1 падает на поверхность образца, образуя зону освещения диамет-,. ром Ь. Флуоресцентное излучение этой зоны образца под углом проходит через кольцевую входную щель 3 и попа35 дает на фокусирующий кристалл-анализатор 4. Отраженное от кристалла-анализатора излучение фокусируется, проходит через выходную щель 5 и регист- 4 рируется соответствующим детектором

6 рентгеновского.излучения.

В основе выбора параметров спект.рометрии лежа следующие факторы.

Светосила спектрометра при увелиI 45 чении расстояния от образца до входной щели r> сохраняет свое значение до тех пор, пока зона освещения поверхности образца Ъ остается большей, чем проекция апертуры -кристалла (L/Э) на плоскость образца, т.е. когда име- 50 ет место соотношение

Ь sin% L

« г Р

Для рентгеновских трубок про- стрельного типа, применяемых в известных светосильных спектрометрах, эффективная зона освещения образца имеет диаметр, равный 4r< . Этот вывод подтверждается полученной экспериментально зоной освещения, приведенной на фиг. 4.

Для достижения высокой светосилы спектрометра расстояние должно быть минимальным. Однако при значительном уменьшении r, угол наклона кристаллаанализатора 4 к плоскости образца становится малым из-за затенения отбираемого пучка носовой частью анодного узла рентгеновской трубки.

При углах((15 интенсивность излучения падает и на результаты измерений влияет широховатость поверхности образца.

Оптимальным является угол(, рава ный 30 . При таком угле отбора

d sin@ d

r = — — --=2 4 т.е. b=d, и для казанного ранее соотношения

d L

С учетом связи между r и R,, наилучшие результаты получаются при

R=(0.5-1) „ .

При этом высота расположения кольцевой щели 3 над поверхностью образ ца Ъ определяется из соотношения

h r, -(——

R-й/2 . или, так как r, =- (при =30 )

h с ц/2.

Максимальное количество спектромет- рических каналов, которое может быть размещено в предлагаемой конструкции спектрометра в случае их расположения по окружности вокруг держателя образца при близких по длине хордах; например, при D эапц, равных 100 мм, и высоте KpHcTRJIJIoB Нкр=20 NMp будет равно примерно тридцатй.

В случае использования мощных рентгеновских трубок кольцевая щель 3 может быть образована цилиндрической частью анодного узла (или деталью радиатора) этой трубки и держателем образца, что существенно упрощает конструкцию спектрометра.

1472812

>ое 2

1472812

Составитель К.Кононов

Редактор А.Лежнина Техред М.Дидык Корректор С.Патрушева ,Заказ 1702/43 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101