[发明专利]一种激光辅助全反射X荧光铀矿痕量元素分析装置

说明书

本发明公开一种激光辅助全反射X荧光铀矿痕量元素分析装置，其包括激发光源、探测装置、样品台、激光辅助分析装置、分析器及电路输出设备。本发明的优点在于：够快速、有效的样品定位及面积、厚度监测，克服样品的厚度、面积变化对全反射光学的影响，提高TXRF测量准确度。采用全反射X射线荧光分析原理，能够快速检测样品中痕量重金属的含量，简单快捷并且低成本；精度高，测量时间短，人为误差小，操作者劳动强度低；本发明X荧光测重金属仪无化学污染、无放射性污染、测量时间短、精度高、结构简单、安全可靠，使用方便。

技术领域

本发明涉及元素快速分析领域，尤其是一种一种激光辅助全反射X荧光铀矿痕量元素分析装置。

背景技术

铀矿中痕量元素的快速检测一直是备受关注的热点。

现有的检验方法多为原子吸收分光光度法和原子荧光分光光度法，但这些方法操作复杂、费时，一次只能测定一种元素。电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）及电感耦合等离子体光谱法（ICP-AES）由于其适用于多元素分析及铀矿痕量元素分析等特点，在痕量重金属分析中得到应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光辅助全反射X荧光铀矿痕量元素分析装置, 采用全反射X荧光分析，利用激光的反射原理，快速解决普通全反射X荧光分析中铀矿样品厚度、面积大小不一引起的测量精度难题。

本发明的技术方案为：一种激光辅助全反射X荧光铀矿痕量元素分析装置，其包括激发光源、探测装置、样品台、激光辅助分析装置、分析器及电路输出设备，所述激发光源包括X光管，X光管高压及设置于X光管出口处的准直器，X光管高压通过电路与X光管连接；所述探测装置包括硅漂移探测器、硅漂移探测器通过电路连接设有探测器高压、电荷灵敏前置放大器，电荷灵敏前置放大器通过电路连接设有脉冲成型放大器；所述样品台包括手动旋转位移台，手动旋转位移台上设有角位台，角位台上设有样品盒，样品盒中放置有样品；所述激光辅助分析装置包括激光光源及靶点，激光光源固定于角位台上方，靶点就有刻度尺位于准直器的外表面；所述分析器为与脉冲成型放大器相连的数字化多道谱仪；所述电路输出设备包括与数字化多道谱仪连接的进行数据分析的计算机及与计算机连接的用于输出显示计算机分析出的数据的打印器及显示器。

该装置的使用步骤为：激光光源发出红外光，照在样品台上，通过调节样品台的位置及角度，利用光的反射原理，把红外光反射到靶点位置，实现待测样品的快速 定位，具有成本低、快速、准确等优点；当样品台放置铀矿样品后，激光光路将会改变，通过靶点的位置数据计算出样品厚度，能够解决传统全反射X荧光分析中粉末样品厚度对测量结果的影响；当X光管发出的连续的X射线以全反射角度精准的照射在样品台上放置的样品上，激发样品中铀矿的特征X荧光信息，荧光信息被硅漂移探测器接收，经脉冲成型放大器成形放大后由数字化多道谱仪转化为用于分析的能谱并由计算机进行数据处理控制。

激光光源为红外光源，功率小于15瓦，红外光源与样品台的夹角 θ小于0.5度。

靶点位置具有长度标度尺，量程是1cm，精度为10um，中心点为准直器的中心点。激光光源发出激光穿过样品，光路改变，在样品台上形成全反射后，又穿过样品，达到靶点上的长度标度尺，利用激光在靶点的长度标度尺的位置读数 l可用公式： l=2d*( 1-tanθ)，其中 θ为激光光源发出的红外光源与样品台的夹角 θ，计算出样品厚度 d，解决传统全反射X荧光分析中粉末样品厚度对测量结果的影响。