新型高灵敏度小型X荧光分析仪的制作方法

本发明涉及一种新型高灵敏度小型X荧光分析仪，其属于X光探测技术领域。

背景技术：

利用能量色散技术在一般小型化仪器中激发束流光谱的复杂性和X射线照射在样品中存在本底增强减弱效应，探测灵敏度在10^-4、10^-5水平，对多元素同时定量测量的准确性较差。

现有技术的缺点：

1、探测灵敏度低，对当前在环保、工业材料、农业等领域不能适应；

2、由于激发源对样品中不同元素具有不同反应截面，灵敏度的不同，单一激发源探测元素范围小，对许多元素检测灵敏度不高；

3、定量性差，即使采用基本参数法，拟合中不能将每个物理量均能准确用方法准确拟合，因此，误差问题对多元素测量就是个大问题，即使国际大公司，如：Bruker公司的全反射X荧光分析仪也未能很好解决此类问题；

4、当前在食品安全对微量元素检测、大气PM2.5的检测、土地和水中污染元素检测中，能量色散X荧光分析仪对许多元素不能达到检测限，多元素同时定量分析方面完全能达到要求；

5、现有的波光色X荧光分析仪成本高，效率低，耗时长，多元素测量时，每种元素均需测三种及以上标样，如10种元素即需测30个或以上标样。

现有小型(台式、便携式)X荧光分析仪的分析灵敏度在100ppm-10ppm之间μg级；准确度≤±10％；定量每种元素均需做该元素的校准曲线，不然影响定量结果。

技术实现要素：

本发明针对上述不足，提供一种可均衡提高不同元素检测灵敏度的新型高灵敏度小型X荧光分析仪。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种新型高灵敏度小型X荧光分析仪，包括底板，在底板上设有X光射线装置、探测装置、送样装置和样品固定装置；所述X光射线装置包括由支架甲支撑在底板上方的X光管甲、分别由支架乙和支架丙支撑并贯穿于底板的X光管乙和X光管丙，在所述X光管甲、X光管乙和X光管丙端部的投射口外部均设有内置晶体片的晶体箱；所述探测装置由支撑板支撑在底板上方的探测器组成；所述送样装置包括安装在丝杠上的拨叉，所述丝杠由丝杠电机驱动；所述样品固定装置包括安装在立轴上的样品托架，所述立轴由电机驱动上下移动；所述X光管甲、X光管乙和X光管丙的投射点聚于样品托架上，所述探测器的探测点位于样品托架上，所述拨叉的端部覆盖于样品托架上方、并且可容样品托架由其中部穿过。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：均衡提高不同元素检测灵敏度。光电效应是x射线荧光分析的依据，而光电效应截面与激发能量关系：τ反比激发能量E的n次方；因此，选取不同X射线光管靶材，使其能量接近不同元素吸收线，以均衡提高不同元素检测灵敏度。

样品分析灵敏度(最低检出限)≤1ng；分析精密度≤±5％；分析准确度≤±5％；分析元素范围：Na-U；任一已知元素含量可定量测出其他元素含量；样品量限制最高毫克级，(全反射X荧光分析仪最高样品量小于等于10μg级)；定量测量样品时只需一条校准曲线即可给出其他元素含量；可高灵敏度测量Rh、Pa、Cd、Sn、Sb、Te、Ag、Pd、Na、Mg、Al等。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，在所述X光管甲、X光管乙和X光管丙端部的投射口处设有冷却装置，所述冷却装置为铝块；所述样品托架采用厚度≤1微米的无机材料，或采用厚度≤2微米的有机材料。

采用上述进一步方案的有益效果是：冷却装置对X光射线装置进行冷却降温，保证X光射线装置正常工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图3的C-C向剖视图。

在图中，1、底板；2、X光管乙；3、支架乙；4、支架丙；5、X光管丙；6、电机；7、立轴；8、样品托架；9、晶体箱；10、晶体片；11、支架甲；12、冷却装置；13、X光管甲；14、探测器；15、支撑板；16、丝杠电机；17、拨叉；18、丝杠。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种新型高灵敏度小型X荧光分析仪，包括底板1，在底板1上设有X光射线装置、探测装置、送样装置和样品固定装置；所述X光射线装置包括由支架甲11支撑在底板1上方的X光管甲13、分别由支架乙3和支架丙4支撑并贯穿于底板1的X光管乙2和X光管丙5，在所述X光管甲13、X光管乙2和X光管丙5端部的投射口外部均设有内置晶体片10的晶体箱9；所述探测装置由支撑板15支撑在底板1上方的探测器14组成；所述送样装置包括安装在丝杠18上的拨叉17，所述丝杠18由丝杠电机16驱动；所述样品固定装置包括安装在立轴7上的样品托架8，所述立轴7由电机6驱动上下移动；所述X光管甲13、X光管乙2和X光管丙5的投射点聚于样品托架8上，所述探测器14的探测点位于样品托架8上，所述拨叉17的端部覆盖于样品托架8上方、并且可容样品托架8由其中部穿过。

在所述X光管甲13、X光管乙2和X光管丙5端部的投射口处设有材质为铝块的冷却装置；所述样品托架8采用厚度≤1微米的无机材料或厚度≤2微米的有机材料。

三管激发在分析元素范围内有均衡的探测灵敏度，采用直流电源供电，电源与主机分离，主机大小约300mm×300mm×250mm,其目的是可便携。

本发明产品的功率≤50W，样品分析灵敏度(最低检出限)≤5ng(如Pa、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Pb、Hg、Au、Bi等)；对V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Br、Rb、Sr、Y最低检出限≤1-2ng；分析精密度≤±5％，分析准确度≤±5；分析元素范围：Na-U，任一已知元素含量可定量测出其他元素含量；样品量限制最高毫克级，全反射X荧光分析仪最高样品量小于等于10μg级；定量测量样品时只需一条校准曲线即可给出其他元素含量；可高灵敏度测量Rh、Pa、Cd、Sn、Sb、Te、Ag、Pd、Na、Mg、Al等；配合合适晶体单色器或二次靶。

本发明产品在工作时，样品放置于拨叉17上并由丝杠电机16驱动丝杠18将其推送至样品托架8上方，然后启动电机6驱动立轴7将样品托架8托起样品进入检测位置，X光管甲13、X光管乙2和X光管丙5发出射线照射到样品上，由探测器14对信号进行分析，完成对样品的检测；此检测过程中，由冷却装置12对X光管甲13、X光管乙2和X光管丙5进行冷却降温，保证它们正常工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。