Рентгеновский спектрометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<г>949441 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21. 11. 80 (21) 3008568/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 070882. Бюллетень ¹29

Дата опубликования описания 07.08.82

Р1 М К з

С 01 N 23/207

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК543.422 ° .8 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.А.Брытов, E.A.Oáoëåíñêèé, Л.Г.Рабинович, Л.Е.Мстибовская и N.H.Pÿáèíèí

a :

Ленинградское научно-производственное объединение

"Буревестник" (71) Заявитель (54) РЕНТГЕНОВСКИЙ СПЕКТРОМЕТР

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к конструкции обзорного рентгеновского спектрометра. Такие спектрометры могут быть использованы для рентгеновской диагностики высокотемпературной плазмы, а также для излучения рентгеновского спектра быстроиэменяюШихся во времени процессов.

Известен фокусирующий спектрометр, содержащий коллимирующее устройство, выполненное в виде щели, вогнутый кристалл-анализатор и детектор излучения (1) .

Конструкция прибора позволяет исследователь только узкие спектральные диапазоны импульсных источников.

Для получения требуемых спектральных диапазонов необходима неоднократная перестройка спектрометра от импульса к импульсу, что снижает достоверность информации ввиду низкой носпроиэводимости параметров импульсных источников

Известен спектрограф, содержащий коллимирующее устройство, выполненное в виде набора щелей, выпуклый кристалл-анализатор и детектирующее устройство, выполненное н виде фотрпленки или нескольких детекторов j2).

Такой спектрометр является обзорным, но обладает большой линейной дисперсией. Поэтому в качестве детектора для регистрации рентгеновского спектра используют фотопленку, что делает невозможным исследование процесса во времени. Существующие детекторы с врегленныгл разрешением имеют небольшое входное окно и не могут быть использованы для регистрации всего спектрального интервала. Применение нескольких детекторов с временным разрешением, вниду их конструктивных особенностей, также

15 не позволяет зарегистрировать весь спектральный интервал.

Наиболее близким техническим решением является рентгеновский спектрометр, содержащий расположенные по ходу исследуемого. излучения щелевой коллиматор Соллера, кристалланалиэатор и детектор.

В этом смектрометре может быть использован детектор с хорошим временным разрешением, который позволяет исследовать быстроменяющиеся во времени процессы (3) .

Однако конструкция спектрометра, который также не является обзорным, З() существенно ограничивает его исполь949441 йнтервал длин волн, определяемый зависимостью эование в импульсных установках, так как можно получить информацию об интересуемом спектральном интервале только за очень большое число вспы,г шек, что также понижает достоверность информаций вследствие низкой воспроизводимости параметров плазмы и существенно повышает стоимость эксперимента.

Таким образом, с помощью известных рентгеновских спектрометров мож- 1О но получить информацию о временных изменениях в источнике излучения в узком спектральном диапазоне, либо получить усредненную по времени набора, и поэтому, недостоверную ин,формацию о некоторых его параметрах, Целью изобретения является создание обзорного спектрометра с временным разрешением для обеспечения воэможности исследования быстроизменяющихся во времени процессов в широком спектральном интервале.

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском спектрометре, содержащем расположенные по ходу исследуемого излучения щелевой коллиматор Соллера, кристалл-анализатор и детектор излучения, в качестве детектора использован координатно-чувствительный детектор, а кристалл-анализатор выполнен вогнутым.

Отношение радиуса изгиба кристаллааналиэатора и к ширине коллиматора

Х определяется из соотношения

). -).. — Са — — " — " рмак иии й, 1 где . и. - - соответственно маки дх wi симальная и минимальная длины волн, Д вЂ” межплоское расстояние используемого кристалл-анализатора;

R — радиус изгиба кристалла, и f - соответственно миини мскх нимальный и максимальный углы падения излучения на кристалл-анализатор.

Предлагаемый рентгеновский спектрометр позволяет одновременно регистрировать достаточно большой спектральный интервал. Например, при использовании кристалл-анализаторов

RAP и кварца радиусом изгиба 100 мм и коллиматора шириной 50 мм можно зарегистрировать интервалы длин волн от 2 до 25 Ъ, применяя координатно чувствительный детектор с временным разрешением и шириной входного окна не более 35 мм. Это обеспечивает обэорность при исследовании быстроменяющихся во времени процессов. л

cos9vin соэ %wax

Формула изобретения

Рентгеновский спектрометр, содержащий рааположенные по ходу исследуемого излучения щелевой коллиматор

Соллера, кристалл-анализатор и детектор, отличающийся тем,,что, с целью обеспечения воэможности исследования быстроиэменяющихся во времени процессов в широком спектральном диапазоне, в качестве детектора использован координатночувствительный детектор, а кристалланализатор выполнен вогнутым, причем отношение радиуса изгиба кристалла R и ширине коллиматора 3 определяется соотношением

R, —,-Ы .1; где Г@„„ — 9 „ — соответственно минимальный и максимальный углы падения излучения на кристалл-анализатор. где 9,. и P „- соответственно миниМ1и мальный и максимальный углы падения из.лучения на кристалл.

Предлагаемая конструкция спектрометра решает задачу получения образных рентгеновских спектров с временным разрешением путем уменьшения волновой дисперсии.

На чертеже схематически изображен один иэ вариантов предлагаемого спектрометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9614367, кл. 6 01 N 23/223, 1975.

2. Патент CUR Р 2835820, кл. 250-53, опублик. 1962.

Спектрометр содержит колли латор

Соллера 1 шириной, кристалл-анализатор 2 с радиусом изгиба R и детектор 3 с эре ленным разрешением. Стрелками обозначен ход рентгеновских лучей, показаны минимальный и,„ и и максимальный ф дх углы падения излу чения на кристалл-анализатор(2

Спектрометр работает следующим образом.

Первичное излучение от источника, 6О проходя коллиматор 1, попадает в виде параллельного пучка луча на кристалл-анализатор 2. После дифракции падающего излучения на кристалланалиэаторе 2 в детектор 3 попадает 65

949441

Составитель Т.Владимирова

Техред Т.Маточка КорректорВ.Бутяга

Редактор Н.Гунько

Заказ 5734/29 Тираж 887 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3, Брытов И.A. Гольденберг М.С.,, Оболенский Е.й. и др. Вакуумный спектрометр для диагностики плазмы в диапазоне мягкого рентгеновского и вакуумного ультраФиолетового излучения. — "Аппаратура и методы рентгеновского анализа", "Машиностроение", 1973, вып. 12, с. 3 (прототип) .