Рентгеновский микроанализатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ >430333

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства 202571 (22) Заявлено 09.06.69 (21) 1328355/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 30.05.74. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 14.05.75 (51) .Ч. Кл. 6 01п 23/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 543.422.8 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы и зоб.ретен и я

И. Б. Боровский, А. И. Козленков и В. Г. Богданов

Институт металлургии им. А. А. Байкова (71) Заявитель (54) РЕНТГЕНОВСКИЙ МИКРОАНАЛИЗАТОР

Предлагаемый рентгеновский микроанализатор предназначен для локального рентгеноспектрального анализа легких элементов и является усовершенствованием микроаналпзатора по авт. св. № 202571.

В известных устройствах, использующих способ бескристального анализа, анализаторами рентгеновского излучения легких элементов служат фокусирующие вогнутые сферические зеркала, на поверхность которых наносятся покрытия из металла, полистирола или другого вещества. Коэффициент R отражения таких зеркал является функцией длины волны, зависящей от материала покрытия и угла а падения излучения на зеркало. Соответствующим подбором углов и покрытий удается полностью отрезать коротковолновое излучение с длиной волны Х„р и таким образом определить К., — линию анализируемого элемента от К„- линий и коротковолнового фона элементов с большим атомным номером, присутствующих в образце.

Цель изобретения — улучшить разделение линий легких элементов с соседними или близкими атомными номерами и ослабить коротковолновьш фон.

Это достигается тем, что между образцом и счетчиком установлены идентичные зеркала одинаковых размеров с одинаковым покрытием, например из металла, полистирола и т. и., и под одним и тем же углом падения к направлению рентгеновского луча, последовательно отражающие в счетчик излучение

àHàëèçèðóåìûx элементов.

Сменные зеркала могут быть смонтированы на каретке, перемещающейся в плоскости, перпендикулярной плоскости круга Роуланда.

В качестве детекторов можно применять пропорциональные счетчики с малым давлением газа без принудительной циркуляции с тонкими пленками, слабо поглощающими ультрамягкое рентгеновское излучение.

Принципиальная схема устройства показана на чертеже.

На пути рентгеновского пучка между образцом 1 и счетчиком 2 устанавливается не

20 одно, а два идентичных зеркала 8 и 4, последовательно отражающих и фокусирующих в счетчик рентгеновское излучение, идущее от образца. Применение двух последовательно расположенных на пути пучка зеркал позволяет значительно лучше отделить К, - линшо анализируемого элемента с атомным номером Z от К, -линий элементов с ббльшим, чем Z, атомным номером и от коротковолнового фона, В известной схеме с одним зерка3" лом отношение регистрируемых счетчиком

430313

65 интенсивностей К„ - линий двух соседних легких элементов равнялось отношению коэффициентов отражения q = . для длин

R()

Ф(,) волн Х1 и Х К, -линий этих элементов и обычно не превышало 10 — 15. При пспользовар(),) нии двух зеркал это отношение q= - для

7 (Л,) тех we элементов становится равным 100 — 200.

Это означает, что при анализе элемента с атомным номером Zспо,мощью двух последовательно расположенных зеркал удается практически полностью отрезать мешающее коротковолновое излучение элемента Z + 1 и коротковолновый фон, Ослабление К, -линии анализируемого элемента Z прп этом незначителыно, так,как величина R (X) близка к единице. Например, анализируя бор в смеси с углеродом, можно в 100-200 раз ослабить интенсивность мешающей К, -линии углерода, а интенсивность К„-линии бора ослабляется при этом лишь на 10 — 20 )o. Вьпггрыш оказывается еще более значительным, если разница атомных номеров анализируемого и мешающего элементов больше единицы.

В случае, когда анализируемый легкий элемент имеет атомный номер Z больший, чем вес наполнителя (матрицы1, например в случае анализа угчерода или бора в бериллии, для ослабления К „- линии мешающего элемента (бериллия) в приставке может быть использован фильтр 5, устанавливаемый на пути отраженного рентгеновского пучка между вторым зеркалом 4 и счетчиком. Фильтр представляет собой набор окошек, закрытых пленками из нитоцеллюлозы различной толщины. Коэффициент пропускания таких пленок уменьшается с увеличением длины волны рентгеновского излучения и тем сильнее, чем больше толщина пленки. Перекрывая пучок пленкой определенной толщины, можно заметно ослабить интенсивность К„- линий таких элементов, как бериллий и литий, почти не уменьшая интенсивности К„- линий элементов с ббльшим атомным номером, например бора и углерода.

Эффективность регистрации К, — излучения наиболее легких элементов, бериллия и лития, существенно зависит от толщины пленки, закрывающей входное окно счетчика. В данной схеме вместо применяемых во всех современных микроанализаторах проточных счетчиков, работающих при атмосферно:а давлении газовой смеси и имеющих сравнительно толстую пленку во входном окне, используются пропорциональные счетчики с малым давлением газа и тонкими пленками.

При дифференциальном анализе легких элементов методом отражательных фильтров используются зеркала с различными покрытиями, углами падения а и, следовательно, разными радиусами изгиба, число которых

40 определяется числом анализируемых элементов и которые в процессе работы поочередно устанавливаются в рабочее положение на круг фокусировки Роуланда. Предлагаемое устройство отличается от устройства по ав;. св. ¹ 202571 способом установки зеркал.

Сменные зеркала смонтированы одно над другим в каретке б, которая перемещается в плоскости, перпендикулярной плоскости круга Роуланда (последняя совпадает с плоскостью чертежа). Зеркала устанавливаются в рабочее положение вертикальным перемещением каретки. Такой спосоо установки и смены зеркал обеспечивает ббльшую точность фиксации центра зеркал в рабочем положении под определенным углом к падения к падающему пучку, что необходимо для строгого выполнения условий фокусировки излучения. На чертеже показано только одно пз зеркал, установленных на каретке, зеркало J.

Рентгеновский пучок от образца падает па центр этого зеркала под углом о:ь Углы п":.дения для других зеркал каретки равны o., аз и т. д. Зеркала 4, 7 и 8, последовательно отража1ощие и фокусирующие в щель счетчика пучок, идущий от каждого из зеркал, смонтированных на каретке 6, установлены неподвижно, причем углы падения oi, а, аз равны углам падения для соответствующих зеркал, расположенных на каретке. Счетчик и фильтр 5 могут перемещаться в плоскости круга Роуланда независимо друг от друга. В рабочем положении входная щель счетчика устанавливается на расстоянии от центра зеркал 4, 7 или 8, равном фокальному расстоянию, которое одинаково для всех зеркал, Импульсы от счетчика поступают в предварительный усилитель 9 и далее в регистрирующую схему микроанализатора.

Предмет изобретения

1. Рентгеновский микроанализатор по авт. св. № 202571, отличающийся тем, что, с целью улучшения разделения линий легких элементов с соседними или близкими атомными номерами и ослабления коротковолнового фона, между образцом и счетчиком установлены идентичные зеркала одинаковых размеров с одинаковым покрытием, например из металла, полистирола и т. п., и под одним и тем же углом падения к направлению рентгеновского луча, последовательно отражающие в счетчик излучение анализируемых элементов.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что сменные зеркала смонтированы на каретке, перемещающейся в плоскости, перпендикулярной плоскости круга Роучанда.

3. Устройство по пп. и 2, отличающееся тем, что в качестве детекторов применены пропорциональные счетчики с малым давлением газа без принудительной циркуляции с тонкими пленками, слабо поглощающими ультрамягкое рентгеновское излучение.

430313

Составитель А. Кузнецов

Техред Т. Курилко

Редактор В. Дибобес

Корректор И. Симкина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 80/421 Изд. М 1623 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5