專利名稱：用于x射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光光譜儀領(lǐng)域，尤其涉及一種用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲 取裝置。
背景技術(shù)：
X射線熒光光譜儀是一種射線式分析儀器，是X射線分析儀器的一種常用形式。X 射線是用高速電子轟擊原子的內(nèi)層電子，使之處于高激發(fā)狀態(tài)，同時(shí)外層的電子躍遷到缺 少電子的內(nèi)層軌道；在此過程中會(huì)伴隨著以電磁波形式釋放的能量，這種釋放能量的電磁 波能量大，波長(zhǎng)小，肉眼不可見，稱之為X射線。如果用高速電子激發(fā)產(chǎn)生的X射線又作為激發(fā)源(可稱之為一次X射線)去轟擊 別的原子的內(nèi)層電子，同樣可產(chǎn)生X射線，只是這種X射線的能量較一次X射線低，波長(zhǎng)也 較長(zhǎng)，這種射線稱為二次X射線或X射線熒光、熒光X射線。X射線熒光的波長(zhǎng)是以受激物 質(zhì)(待測(cè)物質(zhì))的原子序數(shù)為特征的，原子序數(shù)越大的物質(zhì)波長(zhǎng)越短。各種不同的元素都 有本身的特征X射線熒光波長(zhǎng)，這是用X射線熒光原理的X射線熒光光譜儀進(jìn)行定性分析 的依據(jù)；而元素受激發(fā)射出來的特征X射線熒光的強(qiáng)度則取決于該元素的含量，這是定量 分析的依據(jù)。X射線熒光光譜儀分為波長(zhǎng)色散型和能量色散型。波長(zhǎng)色散型X射線熒光光譜儀設(shè)有分光系統(tǒng)，其主要部件是晶體分光器，晶體分 光器的作用是通過晶體衍射現(xiàn)象把不同波長(zhǎng)的X射線分開。一種特定的晶體具有一定的晶 面間距，因而限定于特定的應(yīng)用范圍，所以目前的波長(zhǎng)色散型X射線熒光光譜儀用具有不 同晶面間距的晶體分析不同范圍的元素。能量色散型X射線熒光光譜儀利用熒光X射線具有不同能量的特點(diǎn)，將其分開并 檢測(cè)，不必使用分光晶體。能量色散型X射線熒光光譜儀的最大優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)測(cè)定樣品 中幾乎所有的元素，因此分析速度快。另一方面，由于能量色散型X射線熒光光譜儀對(duì)X射 線的檢測(cè)率比波長(zhǎng)色散型X射線熒光光譜儀高，因此可以使用小功率的X射線發(fā)生裝置來 激發(fā)熒光X射線，因而器件體積也小。另外，能量色散型X射線熒光光譜儀沒有波長(zhǎng)色散型 X射線熒光光譜儀那樣復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，因而工作穩(wěn)定?，F(xiàn)有的用于能量色散型X射線熒光光譜儀，包括光譜信號(hào)獲取裝置以及用于分析 光譜信號(hào)的控制系統(tǒng)。其中，光譜信號(hào)獲取裝置包括載物臺(tái)，用于承載樣品；X射線發(fā)生裝 置，用于發(fā)射一次X射線；探測(cè)器，用于探測(cè)所述樣品受X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光光譜信號(hào)。 用于分析光譜信號(hào)的控制系統(tǒng)，用于接收所述探測(cè)器探測(cè)到的所述樣品產(chǎn)生的熒光光譜信 號(hào)，分析所述樣品中的元素及含量?，F(xiàn)有的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置利 用X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的一次X射線直接去照射樣品，但是X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的一次X 射線是一個(gè)連續(xù)激發(fā)源，用它直接去照射載物臺(tái)上的樣品時(shí)，樣品在一次X射線的照射下 產(chǎn)生熒光光譜信號(hào)存在背景峰，如果當(dāng)某樣品中所含元素非常低的時(shí)候，直接用X射線發(fā) 生裝置發(fā)射的一次X射線去激發(fā)載物臺(tái)上的樣品，控制系統(tǒng)接收探測(cè)器獲取的熒光光譜信號(hào)并對(duì)該熒光光譜信號(hào)分析繪制譜圖時(shí)，會(huì)讓微量元素的譜淹沒在熒光的背景峰中而無法 測(cè)試出它的含量。國(guó)內(nèi)外有很多關(guān)于能量色散型X射線熒光光譜儀的專利，例如，專利號(hào)為 ZL200620013698. 1的中國(guó)實(shí)用新型專利，但是這些專利均沒有解決現(xiàn)有技術(shù)的以上所述的 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝 置獲取的光譜信號(hào)具有背景峰，使控制系統(tǒng)無法檢測(cè)出低含量元素及其含量的缺點(diǎn)。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置， 包括載物臺(tái)，用于承載樣品；X射線發(fā)生裝置，用于發(fā)射一次X射線；探測(cè)器，用于探測(cè)所述樣品受X射線照射時(shí)產(chǎn)生的線熒光，獲取對(duì)應(yīng)的光譜信號(hào)；二次靶臺(tái)，用于放置二次靶材；聯(lián)用控制裝置，用于控制所述X射線發(fā)生裝置使其發(fā)射的一次X射線照射所述樣 品或所述二次靶材，所述二次靶材受所述一次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的二次X射線照射至所述樣品?？蛇x的，所述聯(lián)用控制裝置包括電機(jī)以及與電機(jī)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由所述電機(jī)驅(qū) 動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述X射線發(fā)生裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)?？蛇x的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，該蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括蝸輪和蝸桿，由所述 電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿，所述蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)；所述X射線發(fā)生裝置設(shè)置于所述蝸輪上?？蛇x的，還包括步進(jìn)電機(jī)和滑塊，所述二次靶臺(tái)滑動(dòng)設(shè)于所述滑塊上，所述步進(jìn)電 機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述二次靶臺(tái)在所述滑塊上滑動(dòng)。可選的，所述聯(lián)用控制裝置還包括第一光電開關(guān)和第二光電開關(guān)，分別設(shè)于所述 蝸輪上，X射線發(fā)生裝置處于向載物臺(tái)上樣品發(fā)射一次X射線的位置時(shí)，第一光電開關(guān)控制 所述電機(jī)停止工作，X射線發(fā)生裝置處于向二次靶材發(fā)射一次X射線的位置時(shí)，第二光電開 關(guān)控制所述電機(jī)停止工作。本發(fā)明還提供一種樣品中元素的分析方法，包括向所述樣品發(fā)射一次X射線，探測(cè)所述樣品受所述一次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒 光；向所述樣品發(fā)射二次X射線，探測(cè)所述樣品受所述二次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒 光；根據(jù)所述探測(cè)到的所述樣品受所述一次X射線和二次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光， 獲取對(duì)應(yīng)的光譜信號(hào)并分析所述樣品中的元素及含量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置將一次X射線和二次X射線 一起使用，探測(cè)器獲取的熒光光譜信號(hào)背景峰減少，從而可以使分析熒光光譜信號(hào)的控制 系統(tǒng)可以分析出樣品中高含量的元素和低含量的元素；其中，X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的一次X射線是連續(xù)激發(fā)源，通過X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的一次X射線(連續(xù)激發(fā)源)直接照射樣品， 探測(cè)器獲取樣品在一次X射線照射下產(chǎn)生的熒光，用來分析光譜信號(hào)的控制系統(tǒng)接收探測(cè) 器獲取的熒光光譜信號(hào)，可以檢測(cè)出樣品中的高含量的元素；用X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的一 次X射線去照射二次靶材，用二次靶材在一次X射線的照射下產(chǎn)生的二次X射線(單色激 發(fā)源)照射樣品，探測(cè)器獲取樣品在二次X射線照射下產(chǎn)生的熒光，用來分析光譜信號(hào)的控 制系統(tǒng)接收探測(cè)器獲取的熒光光譜信號(hào)，可以檢測(cè)出樣品中的低含量元素；從而本發(fā)明的 用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置與控制系統(tǒng)協(xié)同工作，能完成對(duì)樣品中高含量 和低含量元素的測(cè)試，大大提高了測(cè)試的準(zhǔn)確性和效率。同樣，本發(fā)明的樣品中元素的分析方法，將一次X射線和二次X射線一起使用，可 以檢測(cè)出樣品中的高含量的元素和低含量元素。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的用于X熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置的結(jié)構(gòu)和工作 原理示意圖。圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例的X射線發(fā)生裝置工作狀態(tài)示意圖。圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例的傳動(dòng)裝置的側(cè)視示意圖。圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例的傳動(dòng)裝置的俯視示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明具體實(shí)施方式
的用于X熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，在現(xiàn)有的用于X 熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置基礎(chǔ)上增加了二次靶臺(tái)，二次靶臺(tái)上可放置二次靶材，將 單色激發(fā)源和連續(xù)激發(fā)源聯(lián)用，其中，X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的一次X射線是連續(xù)激發(fā)源，通 過X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的一次X射線(連續(xù)激發(fā)源)直接照射樣品，探測(cè)器獲取樣品在一 次X射線照射下產(chǎn)生的熒光，用來分析光譜信號(hào)的控制系統(tǒng)接收探測(cè)器獲取的熒光光譜信 號(hào)，可以檢測(cè)出樣品中的高含量的元素；用X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的一次X射線去照射二次 靶材，用二次靶材在一次X射線的照射下產(chǎn)生的二次X射線(單色激發(fā)源)照射樣品，能降 低背景峰，提高微量元素的檢出限，探測(cè)器獲取樣品在二次X射線照射下產(chǎn)生的熒光，用來 分析光譜信號(hào)的控制系統(tǒng)接收探測(cè)器獲取的熒光光譜信號(hào)，可以檢測(cè)出樣品中的低含量元 素。以測(cè)試樣品中鉛的質(zhì)量含量為例，現(xiàn)有的用于X熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置與控 制系統(tǒng)一起使用分析樣品中元素，鉛的檢出限是IOOppm(百萬分之一)以上，而本發(fā)明用于 X熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置利用了二次靶材，與控制系統(tǒng)一起使用分析樣品中元素， 樣品中鉛的檢出限可以在10-20ppm之間，需要說明的是，檢出限是指當(dāng)一個(gè)樣品中含有一 種元素，在含量到達(dá)一定程度的時(shí)候才能被儀器測(cè)試出來。圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置的結(jié)構(gòu)和 工作原理示意圖。參考圖1，本發(fā)明的用于X熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置包括x射線 發(fā)生裝置10，用于發(fā)射一次X射線，本發(fā)明具體實(shí)施例的X射線發(fā)生裝置包括X射線管和高 壓發(fā)生器，兩者一起使用產(chǎn)生一次X射線；載物臺(tái)20，用于承載樣品；探測(cè)器40，用于探測(cè) 所述樣品受X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光，獲取對(duì)應(yīng)的光譜信號(hào)；二次靶臺(tái)50，用于放置二次靶 材；聯(lián)用控制裝置60，用于控制所述X射線發(fā)生裝置10使其發(fā)射的一次X射線照射所述樣品或所述二次靶材，所述二次靶材受所述一次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的二次X射線照射至所述 樣品。所述X射線發(fā)生裝置10在所述聯(lián)用控制裝置60的控制下，可以在能夠向放置在載 物臺(tái)20上的樣品發(fā)射一次X射線的位置和能夠向放置在二次靶臺(tái)50上的二次靶材發(fā)射一 次X射線的位置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。本發(fā)明具體實(shí)施例的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置還包括第一準(zhǔn) 直器30，位于所述X射線發(fā)生裝置10和所述載物臺(tái)20之間，用于準(zhǔn)直所述X射線發(fā)生裝置 發(fā)射的一次X射線，加入第一準(zhǔn)直器，可以使X射線發(fā)生裝置發(fā)射的一次X射線更多的照射 樣品，減少一次X射線的散射，提高一次X射線照射樣品的照射率；以及在二次靶臺(tái)50和載 物臺(tái)20之間的第二準(zhǔn)直器70，用于準(zhǔn)直二次靶材發(fā)射的二次X射線，加入第二準(zhǔn)直器，可以 使二次靶材在受到X射線發(fā)生裝置發(fā)射的一次X射線的照射時(shí)發(fā)射的二次X射線更多的照 射樣品，減少二次X射線的散射，提高二次X射線照射樣品的照射率。所述聯(lián)用控制裝置60可以是帶動(dòng)X射線發(fā)生裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械裝置，例如聯(lián)用控制 裝置60可以包括電機(jī)(圖中未示)以及與電機(jī)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示)，其中所述X 射線發(fā)生裝置10與所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，參考圖2為本發(fā)明具體實(shí)施 例的X射線發(fā)生裝置工作狀態(tài)示意圖，X射線發(fā)生裝置10可以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)α角，從而 X射線發(fā)生裝置發(fā)射的一次X射線可以照射二次靶材，二次靶材在一次X射線的激發(fā)下產(chǎn)生 二次X射線(單色激發(fā)源)，二次X射線照射載物臺(tái)20上的樣品，樣品在二次X射線(單色 激發(fā)源)的激發(fā)下產(chǎn)生熒光，探測(cè)器40還接收樣品在二次X射線的激發(fā)下產(chǎn)生的熒光。所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，該蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括蝸輪和蝸桿，所述電機(jī) 驅(qū)動(dòng)蝸桿，由蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)；所述X射線發(fā)生裝置設(shè)置于所述蝸輪上。在需要使用二次 靶材時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿帶動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)，使位于蝸輪上的X射線發(fā)生裝置轉(zhuǎn)向所述 二次靶臺(tái)50上的二次靶材，使X射線發(fā)生裝置向二次靶材發(fā)射一次X射線。一次X射線照 射二次靶材的角度對(duì)二次靶材所產(chǎn)生的二次X射線以及其強(qiáng)度有影響，在具體應(yīng)用中，可 以選擇合適的照射角度，在該具體實(shí)施例中，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的最大轉(zhuǎn)動(dòng)行程為45°，在蝸輪 轉(zhuǎn)至最大行程位置時(shí)，X射線發(fā)生裝置向二次靶臺(tái)上的二次靶材發(fā)射一次X射線。該聯(lián)用 控制裝置60還包括第一光電開關(guān)(圖中未示)和第二光電開關(guān)(圖中未示)，分別設(shè)于蝸 輪上，X射線發(fā)生裝置處于向載物臺(tái)上樣品發(fā)射一次X射線的位置時(shí)，第一光電開關(guān)控制電 機(jī)停止工作，X射線發(fā)生裝置可以向樣品發(fā)射一次X射線，X射線發(fā)生裝置處于向二次靶材 發(fā)射一次X射線的位置時(shí)，第二光電開關(guān)控制電機(jī)停止工作，X射線發(fā)生裝置可以向二次靶 材發(fā)射一次X射線。在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述蝸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)行程為0°的位置設(shè)有第一光 電開關(guān)，在轉(zhuǎn)動(dòng)行程為45°的位置設(shè)有第二光電開關(guān)，當(dāng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)動(dòng)行程為0°的位 置時(shí)，第一光電開關(guān)控制電機(jī)停止工作，X射線發(fā)生裝置向樣品發(fā)射一次X射線，當(dāng)蝸輪轉(zhuǎn) 動(dòng)到轉(zhuǎn)動(dòng)行程為45°的位置時(shí)，第二光電開關(guān)控制電機(jī)停止工作，X射線發(fā)生裝置向二次 靶材發(fā)射一次X射線。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，電機(jī)的開啟可以由與光譜信號(hào)獲取裝置 配合使用的控制系統(tǒng)控制，也可以人工控制。需要說明的是，本發(fā)明所用的蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為公知的蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，因此本發(fā)明 對(duì)該蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置并沒有做詳細(xì)的介紹。本發(fā)明的用于X熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置還可以包括傳動(dòng)裝置，參考圖3、 圖4，圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例的傳動(dòng)裝置的側(cè)視示意圖，圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例的傳動(dòng)裝置的俯視示意圖。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述傳動(dòng)裝置包括步進(jìn)電機(jī)81，滑塊82，所 述二次靶臺(tái)50可滑動(dòng)設(shè)于滑塊82上，在步進(jìn)電機(jī)81的驅(qū)動(dòng)下，二次靶臺(tái)50可以在滑塊82 上滑行，另外，所述步進(jìn)電機(jī)81包括驅(qū)動(dòng)軸811，該驅(qū)動(dòng)軸811與所述二次靶臺(tái)50通過螺母 831螺接，在其他的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸811與所述二次靶臺(tái)50可以通過其他方式連接固定。 所述步進(jìn)電機(jī)81為公知的步進(jìn)電機(jī)，具有固定的步數(shù)，在此不做詳細(xì)的介紹。由于二次靶材所發(fā)射的二次X射線只能檢測(cè)出樣品中比二次靶材原子序數(shù)小的 元素，因此所述放置于二次靶臺(tái)50上的二次靶材51可以為多個(gè)，二次靶臺(tái)50可以在傳動(dòng) 裝置的帶動(dòng)下移動(dòng)，以達(dá)到切換二次靶臺(tái)50上的二次靶材51的目的。參考圖4，在該具體 實(shí)施例中有五個(gè)二次靶材51，可以檢測(cè)出樣品中不同的微量元素及其含量。在需要切換二 次靶材時(shí)，步進(jìn)電機(jī)81驅(qū)動(dòng)二次靶臺(tái)50移動(dòng)來達(dá)到切換二次靶材的目的。繼續(xù)參考圖2，本發(fā)明具體實(shí)施例的用于X熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置還可 以包括濾光片31，設(shè)于第一準(zhǔn)直器30和所述X射線發(fā)生裝置10之間，濾除低能量的一次X 射線。需要說明的是，本發(fā)明的用于X熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置通?？梢耘c控制 系統(tǒng)配合使用，其中該控制系統(tǒng)用于接收所述探測(cè)器探測(cè)到的樣品產(chǎn)生的熒光光譜信號(hào)， 分析所述樣品中的元素及含量，控制系統(tǒng)可以為中央處理器(CPU)，微控制器(MCU)等；該 控制系統(tǒng)還可以預(yù)設(shè)X射線發(fā)生裝置發(fā)射一次X射線照射樣品的時(shí)間和二次X射線照射樣 品的時(shí)間，一次X射線照射樣品的時(shí)間和二次X射線照射樣品的時(shí)間以滿足樣品中的元素 分析為準(zhǔn)。該控制系統(tǒng)還可以控制所述聯(lián)用控制裝置在X射線發(fā)生裝置發(fā)射的一次X射 線對(duì)樣品照射一段時(shí)間(預(yù)設(shè)的時(shí)間)后，控制系統(tǒng)控制聯(lián)用控制裝置使其能夠控制X射 線發(fā)生裝置轉(zhuǎn)向二次靶臺(tái)，從而使X射線發(fā)生裝置可以向放置在二次靶臺(tái)50上的二次靶材 發(fā)射一次X射線；或者，在X射線發(fā)生裝置發(fā)射的一次X射線對(duì)二次靶材照射一段時(shí)間后， 控制系統(tǒng)控制聯(lián)用控制裝置使其能夠控制X射線發(fā)生裝置轉(zhuǎn)向載物臺(tái)，從而使X射線發(fā)生 裝置可以向放置在載物臺(tái)上的樣品發(fā)射一次X射線。在其他實(shí)施例中，X射線發(fā)生裝置發(fā) 射一次X射線照射樣品的時(shí)間和二次X射線照射樣品的時(shí)間也可以直接由聯(lián)用控制裝置控 制。本發(fā)明的用于X熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，與控制系統(tǒng)一起使用分析樣品 中的元素時(shí)，所述X射線發(fā)生裝置發(fā)射的一次X射線(連續(xù)激發(fā)源)，該一次X射線(連續(xù) 激發(fā)源)照射載物臺(tái)上的樣品時(shí)，樣品在一次X射線的激發(fā)下產(chǎn)生X射線熒光，探測(cè)器接收 該熒光，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，由該控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇和處理，繪出能量譜圖， 通過該能量譜圖可以知道樣品中高含量的元素，在該分析步驟中，由于X射線發(fā)生裝置發(fā) 射的一次X射線為連續(xù)激發(fā)源，因此在能量譜圖中會(huì)有背景峰，如果當(dāng)樣品中一些元素的 含量非常低時(shí)，此微量元素的譜圖被淹沒在背景峰中而無法測(cè)出它們的含量。因此本發(fā)明 增加了二次靶材，二次靶材在X射線發(fā)生裝置發(fā)射的一次X射線的激發(fā)下產(chǎn)生的二次X射 線(單色激發(fā)源)，樣品在二次X射線(單色激發(fā)源)的照射下產(chǎn)生的熒光，能降低背景峰， 提高微量元素的檢出限，可以檢測(cè)出樣品中低含量元素及其含量。但是，二次靶材產(chǎn)生的二 次X射線(單色激發(fā)源)不能激發(fā)比靶材原子序數(shù)大的樣品，所以不能用來做常規(guī)檢測(cè)和 全元素掃描，所以要做常規(guī)檢測(cè)和全元素掃描時(shí)，需要和X射線發(fā)生裝置發(fā)射的一次X射線 直接激發(fā)樣品聯(lián)用。從而本發(fā)明的用于X熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置與控制系統(tǒng)一起使用可以達(dá)到用同一臺(tái)儀器，一次測(cè)量就完成對(duì)樣品中高含量和低含量元素的測(cè)試，大大 提高了測(cè)試的準(zhǔn)確性和效率。另外，本發(fā)明利用控制系統(tǒng)控制聯(lián)用控制裝置、X射線發(fā)生裝置，能快速的進(jìn)行兩 條光路的切換，而且控制簡(jiǎn)單、方便。而且，本發(fā)明利用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行靶材的切換，能快速進(jìn) 行不同靶材的選擇，可以根據(jù)要求放置很多靶材。進(jìn)一步的，兩條光路都使用了準(zhǔn)直器，使 其互相不影響，安全可靠。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
還提供一種樣品中元素的分析方法，包括向所述樣品發(fā)射一次X射線，探測(cè)所述樣品受所述一次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光； 向所述樣品發(fā)射二次X射線，探測(cè)所述樣品受所述二次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光；根據(jù)所述 探測(cè)到的所述樣品受所述一次X射線和二次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光，獲取對(duì)應(yīng)的光譜信 號(hào)并分析所述樣品中的元素及含量。其中，所述二次X射線由二次靶材在一次X射線的照 射下產(chǎn)生。本發(fā)明的樣品中元素的分析方法，將一次X射線和二次X射線一起使用，可以檢測(cè) 出樣品中的高含量的元素和低含量元素。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù) 人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng) 當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，包括載物臺(tái)，用于承載樣品；X射線發(fā)生裝置，用于發(fā)射一次X射線；探測(cè)器，用于探測(cè)所述樣品受X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光，獲取對(duì)應(yīng)的光譜信號(hào)；其特征在于，還包括二次靶臺(tái)，用于放置二次靶材；聯(lián)用控制裝置，用于控制所述X射線發(fā)生裝置使其發(fā)射的一次X射線照射所述樣品或 所述二次靶材，所述二次靶材受所述一次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的二次X射線照射至所述樣品。
2.如權(quán)利要求1所述的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，其特征在于，所述 聯(lián)用控制裝置包括電機(jī)以及與電機(jī)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)， 所述X射線發(fā)生裝置在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，其特征在于，所述 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，該蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括蝸輪和蝸桿，由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿，所述蝸 桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)；所述X射線發(fā)生裝置設(shè)置于所述蝸輪上。
4.如權(quán)利要求3所述的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，其特征在于，還包 括步進(jìn)電機(jī)和滑塊，所述二次靶臺(tái)滑動(dòng)設(shè)于所述滑塊上，所述步進(jìn)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述二次 靶臺(tái)在所述滑塊上滑動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，其特征在于，所述 聯(lián)用控制裝置還包括第一光電開關(guān)和第二光電開關(guān)，分別設(shè)于所述蝸輪上，X射線發(fā)生裝置 處于向載物臺(tái)上樣品發(fā)射一次X射線的位置時(shí)，第一光電開關(guān)控制所述電機(jī)停止工作，X射 線發(fā)生裝置處于向二次靶材發(fā)射一次X射線的位置時(shí)，第二光電開關(guān)控制所述電機(jī)停止工 作。
6.如權(quán)利要求5所述的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，其特征在于，所述 蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的最大轉(zhuǎn)動(dòng)行程為45°，所述蝸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)行程為0°的位置設(shè)有所述第一光 電開關(guān)，在轉(zhuǎn)動(dòng)行程為45°的位置設(shè)有所述第二光電開關(guān)。
7.如權(quán)利要求1所述的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，其特征在于，所述 放置于二次靶臺(tái)上的二次靶材為多個(gè)，所述多個(gè)二次靶材的原子序數(shù)不同。
8.如權(quán)利要求1所述的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，其特征在于，還包 括第一準(zhǔn)直器，位于所述X射線發(fā)生裝置與所述載物臺(tái)之間，用于準(zhǔn)直所述X射線發(fā)生裝置 發(fā)射的一次X射線。
9.如權(quán)利要求1所述的用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，其特征在于，還包 括第二準(zhǔn)直器，位于所述二次靶臺(tái)與所述載物臺(tái)之間，用于準(zhǔn)直二次靶材產(chǎn)生的二次X射 線。
10.一種樣品中元素的分析方法，其特征在于，包括向所述樣品發(fā)射一次X射線；探測(cè)所述樣品受所述一次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光；向所述樣品發(fā)射二次X射線；探測(cè)所述樣品受所述二次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光；根據(jù)探測(cè)到的所述樣品受所述一次X射線和二次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光，獲取對(duì)應(yīng)的光譜信號(hào)并分析所述樣品中的元素及含量。
11.如權(quán)利要求10所述的樣品中元素的分析方法，其特征在于，所述二次X射線由二次 靶材在所述一次χ射線的照射下產(chǎn)生。
全文摘要
一種用于X射線熒光光譜儀的光譜信號(hào)獲取裝置，包括載物臺(tái)，用于承載樣品；X射線發(fā)生裝置，用于發(fā)射一次X射線；探測(cè)器，用于探測(cè)所述樣品受X射線照射時(shí)產(chǎn)生的熒光，獲取對(duì)應(yīng)的光譜信號(hào)；二次靶臺(tái)，用于放置二次靶材；聯(lián)用控制裝置，用于控制所述X射線發(fā)生裝置使其發(fā)射的一次X射線照射所述樣品或所述二次靶材，所述二次靶材受所述一次X射線照射時(shí)產(chǎn)生的二次X射線照射至所述樣品。將一次X射線和二次X射線一起使用，探測(cè)器獲取的熒光光譜信號(hào)背景峰減少，從而可以使分析熒光光譜信號(hào)的控制系統(tǒng)可以分析出樣品中高含量的元素和低含量的元素。
文檔編號(hào)G01N23/223GK102128847SQ20101000442
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者劉召貴, 張波 申請(qǐng)人:江蘇天瑞儀器股份有限公司