本发明涉及x光检测,尤其涉及一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统。
背景技术:
1、射线荧光(xrf)光谱分析技术是一种测定材料的元素组成的方法,它通过用x射线照射试样并观测分析试样发出的二次荧光x射线来实现。一般来说,xrf系统包括x射线源(x光管或放射性同位素)和用于检测从试样发出的二次x射线并确定其能量或波长的装置。一定能量或波长的x射线的强度与试样中的元素含量有关,通过计算机软件来分析数据并确定含量。
2、x射线是一种波长较短的电磁辐射,通常是指能量范围在0.1~100kev的光子。高能光子或粒子的能量高于被测样品原子内层电子结合能时,可驱逐原子的一个内层电子而令其出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,外层电子将自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态,并因而产生荧光x射线(也称其为二次x射线)。荧光x射线的能量或波长是特征性的,与元素具有一一对应的关系,而荧光x射线的强度则和被测样品中元素的浓度具有对应关系,通过分析被测样品中不同元素产生的荧光x射线的能量和强度,即可获得被测样品中的元素组成及含量信息,完成对被测样品所包含元素的定性和定量分析。
3、根据分光方式的不同,x射线荧光分析仪分为能量色散和波长色散两类。其中能量色散型系统与波长色散型系统相比,无需分光晶体即可获得足够的分辨率,省却了分光和测角系统,且能满足大部分实际应用的需要。但是现有技术的传统能量色散系统仍存在一定的局限,如检出限不够低、检测灵敏度不足,不适于分析轻元素等,因而限制了其在微量元素检测方面的应用。
4、为此,我们提出一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统。
技术实现思路
1、本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题,提供一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案,一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统,所述系统包括:
3、系统包括至少一个x射线光源、至少一个探测器和至少一个衍射光学部件,所述衍射光学部件收集所述x射线光源发出的原级x射线,所述原级x射线经所述衍射光学部件衍射后得到单波长x射线,所述单波长x射线用以激发被测样品中的被测元素发射荧光x射线,所述探测器收集并分析所述荧光x射线;
4、所述探测器收集的光线中还包括,单波长x射线被被测样品散射而产生的散射线;所述原级x射线、所述单波长x射线和所述荧光x射线构成单波长偏振消光光路;在所述单波长偏振消光光路中,所述原级x射线为圆偏振光,所述单波长x射线为线偏振光,所述荧光x射线为圆偏振光;所述散射线为近似线偏振光,所述单波长偏振消光光路使得所述散射线发生偏振消光,以降低所述散射线的强度;
5、所述被测样品为光学平坦样品。
6、作为优选,所述被测样品的材料为金或铂。
7、作为优选,所述被测样品在2mm2的面积内粗糙度小于10nm。
8、作为优选,所述被测样品为薄样,厚度小于90nm。
9、作为优选,所述衍射光学部件包含半聚焦、或全聚焦弯晶、平晶衍射结构。
10、作为优选,所述被测样品中被测元素包含至少一个c-u范围内的元素。
11、作为优选,所述探测器为高纯锗探测器。
12、作为优选,所述系统还包括位于所述被测样品与所述探测器之间的真空光路。
13、作为优选,所述真空光路包括但不限于氢气光路、氦气光路和空气光路。
14、有益效果
15、本发明提供了一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统。具备以下有益效果:
16、本发明的系统包括:系统包括至少一个x射线光源、至少一个探测器和至少一个衍射光学部件,所述衍射光学部件收集所述x射线光源发出的原级x射线,所述原级x射线经所述衍射光学部件衍射后得到单波长x射线,所述单波长x射线用以激发被测样品中的被测元素发射荧光x射线,所述探测器收集并分析所述荧光x射线;所述探测器收集的光线中还包括,单波长x射线被被测样品散射而产生的散射线;所述原级x射线、所述单波长x射线和所述荧光x射线构成单波长偏振消光光路;在所述单波长偏振消光光路中,所述原级x射线为圆偏振光,所述单波长x射线为线偏振光,所述荧光x射线为圆偏振光;所述散射线为近似线偏振光,所述单波长偏振消光光路使得所述散射线发生偏振消光,以降低所述散射线的强度;所述被测样品为光学平坦样品,被测样品在2mm2的面积内粗糙度小于10nm,被测样品为薄样,厚度小于90nm。本发明的x射线荧光(xrf)光谱分析系统构建一个单波长偏振消光三维光路,使得该光路中的散射线满足近似线偏振光,从而达到偏振消光的目的,在不影响被测元素特征荧光x射线(特征峰)强度的前提下,降低散射线的强度,因此提高了本发明的检测灵敏度以及检测效率。
1.一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统,其特征在于:所述系统包括:
2.根据权利要求1所述的一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统,其特征在于:所述被测样品的材料为金或铂。
3.根据权利要求1所述的一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统,其特征在于:所述被测样品在2mm2的面积内粗糙度小于10nm。
4.根据权利要求1所述的一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统,其特征在于:所述被测样品为薄样,厚度小于90nm。
5.根据权利要求1所述的一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统,其特征在于:所述衍射光学部件包含半聚焦、或全聚焦弯晶、平晶衍射结构。
6.根据权利要求1所述的一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统,其特征在于:所述被测样品中被测元素包含至少一个c-u范围内的元素。
7.根据权利要求1所述的一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统,其特征在于:所述探测器为高纯锗探测器。
8.根据权利要求1所述的一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统,其特征在于:所述系统还包括位于所述被测样品与所述探测器之间的真空光路。
9.根据权利要求8所述的一种x射线荧光(xrf)光谱分析系统,其特征在于:所述真空光路包括但不限于氢气光路、氦气光路和空气光路。