[发明专利]一种带光束调整的EDXRF检测装置

说明书

技术领域

本发明属于X射线检测技术领域，具体涉及一种带光束调整的EDXRF检测装置。

背景技术

X射线荧光检测技术，是一种通过检测元素内层电子跃迁产生的X射线来进行物质成分分析的检测技术。能量色散型X射线荧光(EDXRF)检测是目前常用的一种XRF检测方法。

参见附图1，现有的EDXRF检测装置包括支撑壳体以及设置在支撑壳体上的发光机构、样品存放机构和探测分析机构，所述发光机构采用X光管发出的X射线作为激发源，X射线光束(又名初级X射线)以一定的发散角从X光管发出，经过一定的传输距离打到样品存放机构的样品上，激发样品所含元素的特征X射线(又名，次级X射线)，探测分析机构通过分析不同波长(对应不同能量)X射线的强度，确定某种元素的含量多少。当需要检测的目标元素含量较低，特别是痕量检测时，探测分析机构接收到的X射线强度对分析结果影响很大。一方面，X光管发出的X射线光束边缘部分会被探测分析机构接收，另一方面，X射线能量相对分散，探测分析机构接收靶面尺寸较小，受X光管成本和尺寸限制，常规的X光管不能充分激发样品中目标元素。如上所述，探测分析机构接收信号存在干扰，并且对痕量元素的检测属于弱信号处理范畴，检测结果存在不稳定和精度不高的问题。

目前，EDXRF检测装置的检测精度主要受限于初级X射线的光强和光束形状。为了能够得到较好的检测结果和检测精度，可以通过选择高能量的X光管，但这样不仅增加了成本，增大了装置尺寸，此外高能量的X光管会增大对X射线的安全防护成本和难度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种带光束调整的EDXRF检测装置，解决现有技术存在的XRF检测过程中初级X射线的光强和光束形状对检测精度和探测稳定性影响大的问题，通过对初级X射线进行光束整理，对边缘光束进行遮挡，并对初级X射线光束发散角和光强密度进行调整，实现稳定准确检测。

为实现上述目的，本发明的一种带光束调整的EDXRF检测装置包括支撑壳体、设置在支撑壳体上的发光机构、样品存放机构和探测分析机构以及设置在发光机构和样品存放机构之间的光束调整机构；

所述光束调整机构包括圆筒状挡光机构以及嵌套在挡光机构内的聚光机构，所述挡光机构的外壁为不透光部分对初级X射线进行遮挡；所述挡光机构不透光部分一端固定在发光机构的光束出射位置，聚光机构远离发光机构一端固定在样品存放机构一侧；

发光机构发出的初级X射线的边缘光束经光束调整机构的挡光机构进行遮挡，中间光束经光束调整机构的聚光机构会聚成平行光束或会聚光束打到样品存放机构的样品上，激发样品所含元素的特征X射线经探测分析机构接收。

所述聚光机构包括空心玻璃毛细管束和套在空心玻璃毛细管束两端的固定套，空心玻璃毛细管束的中心导管是直导管，其余导管以中心导管为轴，依次分层排列，每一层空心玻璃毛细管束的曲率相同，多层空心玻璃毛细管束由内向外曲率逐渐减小，聚光机构一端的固定套和挡光机构配合连接。

所述光束调整机构的入射口的直径d通过以下公式获得：

d＝2*L*tanθ

其中：L为发光机构中X射线靶面到出射口的距离；θ为发光机构X射线光束色散角度。

所述挡光机构和聚光机构在光束入射口处对齐，挡光机构内部中空尺寸等于聚光机构的外部尺寸，紧密贴合。

所述挡光机构固定在支撑壳体上，外部尺寸大于发光机构出光口尺寸。

所述支撑壳体为封闭壳体。

所述挡光机构的材料为金属材料。

所述挡光机构的材料为铜、钢或合金。