專利名稱：一種x射線熒光光譜儀的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于分析儀器領(lǐng)域，涉及一種用于X射線熒光光譜儀中的主要部件， 特別是指一種新型X射線熒光光譜儀的濾光和準(zhǔn)直組合裝置。
技術(shù)背景在樣品X熒光分析中，X射線熒光光譜儀為常用分析儀器，而濾光片和準(zhǔn)直器是儀 器必備的主要部件。濾光片的主要作用在于過濾在樣品分析過程中影響測量精度的X射線，針對不同 的樣品及分析元素，合理選用不同的濾光片，可以大幅度提高儀器的測量精度。準(zhǔn)直器的主要作用在于約束X射線束的空間位置和X射線束的幾何尺寸，從而對 被分析樣品的幾何位置加以定位和確認(rèn)；分析不同的樣品或者同一樣品所含的不同元素 時(shí)，應(yīng)選擇相對應(yīng)的幾何尺寸的準(zhǔn)直器。同時(shí)，結(jié)構(gòu)合理的準(zhǔn)直器還可以減少干擾譜線對儀 器測量精度的影響，提高儀器分析結(jié)果的準(zhǔn)確度?，F(xiàn)有的X射線熒光光譜儀自動濾光片結(jié)構(gòu)多為電機(jī)帶動帶有多個(gè)孔的平面濾片 盤轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)多種濾光片的轉(zhuǎn)換。濾片盤多為平面圓盤狀，體積較大，在空間布置上較 復(fù)雜，同時(shí)，為了保證足夠的定位精度，對材料、結(jié)構(gòu)和機(jī)械加工精度的要求也較高，不利于 自動化控制過程的實(shí)現(xiàn)，也由此帶來了對光譜儀光路布局合理性的諸多限制，直接影響到 光譜儀的測試精度?，F(xiàn)有的X射線熒光光譜儀準(zhǔn)直器多為手動更換準(zhǔn)直器，或是不同規(guī)格準(zhǔn)直器線形 排列，由電機(jī)拖動往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)直器的轉(zhuǎn)換。這兩種轉(zhuǎn)換方式均存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、 定位精度低的問題，更為嚴(yán)重的是，現(xiàn)有的準(zhǔn)直器限制了光譜儀光路的合理布局，直接影響 到光譜儀的測試精度
實(shí)用新型內(nèi)容
針對上述問題，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種X射線熒光光譜儀的輪盤式 濾光準(zhǔn)直裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用可靠，容易實(shí)現(xiàn)自動控制，并且可以大 大縮短射線光程，提高儀器的測量精度。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種X射線熒光光譜儀的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，組合有X射線熒光光譜儀的濾光 部分和準(zhǔn)直器部分，包括濾光準(zhǔn)直器組件和驅(qū)動組件；所述濾光準(zhǔn)直器組件包括準(zhǔn)直器體、 多個(gè)一次濾光片、多個(gè)一次準(zhǔn)直襯套、多個(gè)二次濾光片和多個(gè)二次準(zhǔn)直襯套；其中準(zhǔn)直器體為輪盤結(jié)構(gòu)，在輪盤外圓表面分布著多個(gè)用來穿過X射線的臺階孔，每 一孔由對稱的、軸線相交的入射孔和出射孔兩部分組成，且入射孔和出射孔分別延伸貫穿 至輪盤兩側(cè)面；所述一次準(zhǔn)直襯套、二次準(zhǔn)直襯套皆為圓柱套，其外徑、長度分別與臺階孔的上端 配合，內(nèi)徑大小按被測元素要求設(shè)計(jì)；
3[0012]所述一次濾光片裝設(shè)在入射孔臺階和一次準(zhǔn)直襯套之間位置，二次濾光片裝設(shè)在 出射孔臺階和二次準(zhǔn)直襯套之間位置。以上所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，所述入射孔和出射孔兩軸線相交角度范圍為 0 180°，優(yōu)選的，兩軸線垂直，即交角為90°。所述驅(qū)動組件包括電機(jī)、主動齒輪和被動齒輪，被動齒輪固定在準(zhǔn)直器體輪盤中 心軸上，電機(jī)帶動主動齒輪，主動齒輪和被動齒輪嚙合。所述準(zhǔn)直器體在設(shè)有入射孔的一側(cè)面中心加工有垂直于該側(cè)面的沉孔，在準(zhǔn)直器 體外圓表面上還設(shè)有至少一處攝像孔，攝像孔與所述中心沉孔貫通。以上所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，還包括檢測定位組件，在準(zhǔn)直器體的一側(cè)輪緣 加工有多個(gè)透光狹縫，狹縫數(shù)量和位置與準(zhǔn)直器體輪盤表面的臺階孔和攝像孔對應(yīng)，檢測 定位組件還包括光電開關(guān)檢測裝置。所述被動齒輪上設(shè)有零位定位柱。所述準(zhǔn)直器體在設(shè)有出射孔的一側(cè)面加工有與X射線熒光光譜儀探測器的圓柱 頭配合的凹槽。本實(shí)用新型另外提供一種X射線熒光光譜儀，包括X光管、裝有多個(gè)濾光片的濾片 盤、準(zhǔn)直器、探測器和固定這些部件的框架與外殼，其中濾片盤和準(zhǔn)直器組合為以上所述的 輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置。采用上述技術(shù)方案，輪盤形準(zhǔn)直器體將多個(gè)濾光片(一次、二次)和不同孔徑準(zhǔn)直 襯套(一次、二次)組合起來，具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小的優(yōu)點(diǎn)。另外，通過一次轉(zhuǎn)動，可實(shí)現(xiàn) 濾光片和不同孔徑準(zhǔn)直套組合的一次到位，具有控制方式簡單、可靠性高、測量精度提高的 優(yōu)點(diǎn)。本裝置結(jié)構(gòu)簡單、零部件數(shù)量少，控制簡單可靠，成本降低，具有較大的應(yīng)用前景。

圖1是本實(shí)用新型輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置的軸測圖圖2是本實(shí)用新型中準(zhǔn)直器體軸測圖圖3是本實(shí)用新型中的準(zhǔn)直器體剖視圖圖4是本實(shí)用新型工作時(shí)的剖視示意圖
具體實(shí)施方式
為了詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及功效，現(xiàn)舉以下較佳實(shí)施例并配合附圖 說明如下。本實(shí)用新型一種X射線熒光光譜儀的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，主要是將X射線熒光 光譜儀的濾光部分和準(zhǔn)直器部分組合為一體，至少包括濾光準(zhǔn)直器組件和驅(qū)動組件，最好 還包括檢測定位組件。如圖1、圖4所示，本實(shí)用新型濾光準(zhǔn)直裝置包括準(zhǔn)直器體1、多個(gè)一次準(zhǔn)直襯套2、多 個(gè)二次準(zhǔn)直襯套3、多個(gè)一次濾光片8、多個(gè)二次濾光片9、被動齒輪7、主動齒輪5以及電機(jī)4、 螺釘6等。其中，準(zhǔn)直器體1、多個(gè)一次準(zhǔn)直襯套2、多個(gè)二次準(zhǔn)直襯套3、多個(gè)一次濾光片8、多 個(gè)二次濾光片9組成濾光準(zhǔn)直器組件；被動齒輪7、主動齒輪5以及電機(jī)4等組成驅(qū)動組件。如圖2、圖3所示，準(zhǔn)直器體1為輪盤結(jié)構(gòu)，在輪盤外圓表面分布著若干數(shù)量的用來 穿過X射線的孔，每一孔均分為斜向交叉的入射孔la和出射孔lb兩部分，且入射孔和出射孔分別延伸貫穿至輪盤兩側(cè)面A、B，如圖2中顯示多個(gè)入射孔Ia延伸至A側(cè)面用來通過入 射射線，多個(gè)出射孔Ib延伸至B側(cè)面用來通過經(jīng)樣品散射后的出射射線。入射孔Ia和出 射孔Ib為一組，組成一個(gè)檢測工位，其軸線相交、對稱并最好垂直即成90°夾角?？譴a、lb 都為臺階孔，用來在臺階處安裝濾光片。X射線熒光光譜儀安裝中，準(zhǔn)直器體1側(cè)面A可以通過一原級準(zhǔn)直器20連接至X 射線管30，側(cè)面B加工有凹槽與一探測器40的圓柱頭配合，以使探測器40能靠近孔lb。在準(zhǔn)直器體1的輪盤旋轉(zhuǎn)中心靠A側(cè)面加工有沉孔Ic用以布置攝像裝置，B側(cè)面 中心設(shè)有一軸le，軸Ie中心有一螺紋孔If用以與固定被動齒輪7的螺釘6配合。在準(zhǔn)直器體1外圓表面上還設(shè)有至少一個(gè)攝像孔ld，攝像孔Id為一通孔，與外圓 表面垂直，并延伸貫穿至中心沉孔lc，形成攝像工位。為使本實(shí)用新型輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置工位能準(zhǔn)確定位，本實(shí)用新型還包括檢測定 位組件。在準(zhǔn)直器體1的B側(cè)面輪緣上加工有多個(gè)狹縫lg，與分布在準(zhǔn)直器體1外圓表面 上的每個(gè)檢測工位或攝像工位一一對應(yīng)，使用中通過該狹縫Ig透光用來給光電開關(guān)檢測 裝置(公知的檢測裝置，圖中未畫出)傳達(dá)信號以定位各工位。如圖1、4所示，一次準(zhǔn)直襯套2、二次準(zhǔn)直襯套3皆為圓柱套，其外徑、長度與準(zhǔn)直 器體1上的入射孔la、出射孔Ib的臺階上端配合，內(nèi)徑根據(jù)被測元素不同其幾何尺寸也不 同。在組裝濾光準(zhǔn)直器組件時(shí)，先在準(zhǔn)直器體1的出射孔Ib臺階位置裝入二次濾光片9，再 壓入二次準(zhǔn)直襯套3，在入射孔Ia臺階位置裝入一次濾光片8，再壓入一次準(zhǔn)直襯套2。其 中，一次濾光片8的顏色、二次濾光片9的顏色以及一次準(zhǔn)直襯套2的內(nèi)孔幾何尺寸、二次 準(zhǔn)直襯套3的內(nèi)孔幾何尺寸相互配套使用，具有針對性，是針對某種或某類元素組合，這樣 既可便于控制又可提高測試精度。一次濾光片8、二次濾光片9的形式為該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公 知。需要說明的是，對于檢測某種樣品或元素時(shí)，一次濾光片8、二次濾光片9不是必須的， 即在某個(gè)工位上，可能不需要安裝濾光片。如圖1所示，驅(qū)動組件中被動齒輪7套接在準(zhǔn)直器體1的軸Ie上并用螺釘6旋入 軸Ie中心的螺紋孔If而固定；主動齒輪5固定在電機(jī)4的軸上；電機(jī)4固定在儀器的機(jī)架 上。在被動齒輪7側(cè)面設(shè)有一小圓柱7a作為零位定位柱，用來給光電開關(guān)檢測裝置傳達(dá)信 號以定位零位。工作時(shí)，如圖1、圖4示意，電機(jī)4旋轉(zhuǎn)，通過主動齒輪5和被動齒輪6嚙合帶動準(zhǔn) 直器體1旋轉(zhuǎn)而使濾光準(zhǔn)直器組件旋轉(zhuǎn)。當(dāng)濾光準(zhǔn)直器組件中的所需工位轉(zhuǎn)到測試位置， 即所需工位、X射線管30、探測器40、被測樣品正好組成一個(gè)X射線熒光光譜儀的測試光路 系統(tǒng)時(shí)，光電開關(guān)檢測裝置給出信號，電機(jī)4停止旋轉(zhuǎn)，此時(shí)就可以對特定樣品或特定元素 進(jìn)行分析檢測了。本實(shí)用新型濾光準(zhǔn)直裝置通過簡單的結(jié)構(gòu)及控制實(shí)現(xiàn)了濾光片、準(zhǔn)直器 的變換，滿足不同樣品或元素的測量需求。需要說明的是，攝像工位是為了額外對被測樣品進(jìn)行照相處理設(shè)置的工作位置。 當(dāng)本裝置處于攝像工位時(shí)，安裝在攝像孔Id下方的攝像頭就可以對被測樣品的被測部位 進(jìn)行照相并輸出至顯示終端，以便實(shí)時(shí)監(jiān)視樣品狀態(tài)。本實(shí)用新型的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、體積小，而且驅(qū)動組件零 件少、結(jié)構(gòu)簡單，即便于控制。這樣即能提高光譜儀的控制精度、測試精度，具有實(shí)用性強(qiáng)、 可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求一種X射線熒光光譜儀的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，其特征在于包括濾光準(zhǔn)直器組件和驅(qū)動組件；所述濾光準(zhǔn)直器組件包括準(zhǔn)直器體、多個(gè)一次濾光片、多個(gè)一次準(zhǔn)直襯套、多個(gè)二次濾光片和多個(gè)二次準(zhǔn)直襯套；其中準(zhǔn)直器體為輪盤結(jié)構(gòu)，在輪盤外圓表面分布著多個(gè)用來穿過X射線的臺階孔，每一孔由對稱的、軸線相交的入射孔和出射孔兩部分組成，且入射孔和出射孔分別延伸貫穿至輪盤兩側(cè)面；所述一次準(zhǔn)直襯套、二次準(zhǔn)直襯套皆為圓柱套，其外徑、長度分別與臺階孔的上端配合，內(nèi)徑大小按被測元素要求設(shè)計(jì)；所述一次濾光片裝設(shè)在入射孔臺階和一次準(zhǔn)直襯套之間位置，二次濾光片裝設(shè)在出射孔臺階和二次準(zhǔn)直襯套之間位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，其特征在于所述入射孔和出射孔兩 軸線垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，其特征在于所述驅(qū)動組件包括 電機(jī)、主動齒輪和被動齒輪，被動齒輪固定在準(zhǔn)直器體輪盤中心軸上，電機(jī)帶動主動齒輪， 主動齒輪和被動齒輪嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，其特征在于，所述準(zhǔn)直器體在設(shè)有 入射孔的一側(cè)面中心加工有垂直于該側(cè)面的沉孔，在準(zhǔn)直器體外圓表面上還設(shè)有至少一處 攝像孔，攝像孔與所述中心沉孔貫通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，其特征在于還包括檢測定位組件，在 準(zhǔn)直器體的一側(cè)輪緣加工有多個(gè)透光狹縫，狹縫數(shù)量和位置與準(zhǔn)直器體輪盤表面的臺階孔 和攝像孔對應(yīng)，檢測定位組件還包括光電開關(guān)檢測裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，其特征在于，所述準(zhǔn)直器體在設(shè)有入 射孔的一側(cè)面中心加工有垂直于該側(cè)面的沉孔，在準(zhǔn)直器體外圓表面上還設(shè)有至少一處攝 像孔，攝像孔與所述中心沉孔貫通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，其特征在于還包括檢測定位組件，在 準(zhǔn)直器體的一側(cè)輪緣加工有多個(gè)透光狹縫，狹縫數(shù)量和位置與準(zhǔn)直器體輪盤表面的臺階孔 和攝像孔對應(yīng)，檢測定位組件還包括光電開關(guān)檢測裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，其特征在于所述被動齒輪上設(shè) 有零位定位柱。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，其特征在于，所述準(zhǔn)直器體在設(shè)有出 射孔的一側(cè)面加工有與X射線熒光光譜儀探測器的圓柱頭配合的凹槽。
10.一種X射線熒光光譜儀，包括X光管、裝有多個(gè)濾光片的濾片盤、準(zhǔn)直器、探測器和 固定這些部件的框架與外殼，其特征在于，其中濾片盤和準(zhǔn)直器組合為權(quán)利要求1至9任一 所述的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置。
專利摘要一種X射線熒光光譜儀的輪盤式濾光準(zhǔn)直裝置，包括濾光準(zhǔn)直器組件和驅(qū)動組件；所述濾光準(zhǔn)直器組件包括準(zhǔn)直器體、多個(gè)一次濾光片、多個(gè)一次準(zhǔn)直襯套、多個(gè)二次濾光片和多個(gè)二次準(zhǔn)直襯套，準(zhǔn)直器體為輪盤結(jié)構(gòu)，在輪盤外圓表面分布著多個(gè)用來穿過X射線的臺階孔，準(zhǔn)直襯套裝入臺階孔，濾光片裝設(shè)在孔臺階和準(zhǔn)直襯套之間。本實(shí)用新型將多個(gè)濾光片和不同孔徑準(zhǔn)直襯套組合起來，具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小的優(yōu)點(diǎn)，組裝的X射線熒光光譜儀結(jié)構(gòu)簡單、零部件數(shù)量少，控制簡單可靠，成本降低，具有較大的應(yīng)用前景。
文檔編號G01N23/223GK201622253SQ20102004693
公開日2010年11月3日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者丑毅, 楊李鋒, 王海燕 申請人:納優(yōu)科技(北京)有限公司