Устройство для рентгенофлуоресцентного анализа

Устройство для рентгенофлуоресцентного анализа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к приборам , с помощью которых проводят иссле дования с использованием ядерно-физических методов. Цель изобретения - повышение экспрессности перестройки на разные энергетические диапазоны. Устройство содержит рентгеновскую трубку 1, прободержатель 2, коллин м .сЧ матор 3, сборку 4 с кристаллами 10, защитный экран 5 и полупроводниковый детектор 6, а сборка - корпус с радиальными пазами 8, держатели у кристаллов 10, кольцо 11 со спиральной канавкой, нарезанной на обращенной к прободержателю стороне, ручку 12, прижимную прокладку 13, гибкую стяжку , шайбу и гайку 16. Держатель кристалла имеет цилиндрический выступ 17 для его сопряжения с кольцом. Прямоугольные кристаллы с одной сточенной боковой гранью, шарнирно закрепленные в держателе, стыкуются внахлест и плотно прижимаются друг к другу с помощью гибкой стяжки, образуя непрерывную цилиндрическую отражающую поверхность независимо от ра9 DODUUUU1 /г

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С О1.И .23/223

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕ «ЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 1$.01 91. Бюл. 1 2 (21) 4460132/25 (22) 12.07.88 (72) П А Гальцев (53) 539. 1.03/06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 54328Э, кл. G 01 N 23/223, 1Э77.

Авторское свидетельство СССР

H 1336706, кл. С 01 N 23/223, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОФИУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА (57) ИзоЬретение относится к приЬорам, с помощью которых проводят исследования с использованием ядерно-физических методов. Цель изоЬретенияповышение экспрессности перестройки на разные энергетические диапазоны.

Устройство содержит рентгеновскую трубку 1, прободержатель 2 колли„.Яц„„1549323 А 1

2 матор 3, сЬорку 4 с кристаллами 10, защитный экран 5 и полупроводниковый детектор 6, а сЬорка - корпус с радиальными пазами 5, держатели кристаллов 10, кольцо 11 со спиральной канавкой, нарезанной на обращенной к прободержателю стороне, ручку 12, прижимную прокладку 13, гибкую стяжку, шайбу и гайку 16, Держатель кристалла имеет цилиндрический выступ 17 для его сопряжения с кольцом. Прямоугольные кристаллы с одной сточенной боковой гранью, шарнирно закрепленные в держателе, стыкуются внахлест и плотно прижимаются друг к другу с помощью гиЬкой стяжки, obpaзуя непрерывную цилиндрическую отражающую поверхность независимо от радиуса сборки. При перестройке устройства на другой энергетический диапазон вращают кольцо 11, при этом дерражели кристаллов с кристаллами пере- мещаются по радиальным пазам корпу5 са одновременно и с одинаковой ско-. ростью, что приводит к изменению радиуса сЬорки кристаллов, а следовательно и энергии настройки устройства. 4 ил, ИэоЬр тение относится к приЬорам, с помощью которых проводят исследования с использованием ядерно-физических методов.

Целью изобретения является повышение экспрессности перестройки на разные энергетические диапазоны.

На фиг.1 изоЬражено предложенное устройство, общий вид; на фиг.2 сборка в разрезе; на фиг.3 - отдельные элементы сЬорки; на фиг,4 - держатель кристаллов, общий вид.

Устройство содержит рентгеновскую трубку 1, установленные по ходу излу- 2> чения прободержатель 2, коллиматор

3, сборку 4 с кристаллами, защитный экран 5 и полупроводниковый детектор

b, a сборка содержит корпус 7 с радиальными пазами 8, держатели 9 кристаллов 10, кольцо 11 со спиральной канавкой, нарезанной на обращенной к прободержателю стороне, ручку 12, прокладку 1), гибкую стяжку 14, шайбу 15 и гайку 16. На прямоугольной направляющей держателя кристалла имеется цилиндрический выступ который входит в спиральную канавку кольца, обеспечивая сопряжение между держателем 9 и кольцом 11. Кристалл

10 закреплен в держателе при помощи уголков 18, Каждый кристалл снабжен ребром жесткости 19. Кристаллы закреплены в держателях, которые перемещаются вдоль радиально выполненных пазов корпуса кристаллодержателя од" новременно и с одинаковой скоростью.

Держатель кристалла выполнен в виде вилки с прямоугольной направляющей, к которой прикреплен цилиндрический выступ. Этот выступ входит в спиральную канавку, нарезанную на обращенной к проЬодержателю стороне цилиндрического кольца, заложенного в корпус кристаллодержателя. Вращение кольца приводит к перемещению выступов по канавке и, следовательно„ к перемещению держателей с кристаллами вдоль радиальных пазов корпуса кристаллодержателя. Расстояние от цилиндрического выступа до задней стенки прямоугольной направляющей задано таким образом, что кристаллы образуют цилиндрическую поверхность строго определенного радиуса. Направляющая ,перемещается вдоль радиального паза по посадке скольжения, Иналогично пе» ремещается и цилиндрический выступ вдоль спиральной канавки. Сопряжение этих элементов устройства при посадке скольжения исключает искажение поверхности, оЬразуемой кристаллами.

Уплотняющая прокладка, заложенная в корпус со стороны, обращенной к проЬодержателю, исключает вертикальный люфт и связанное с ним искажение формы поверхности. С целью получения непрерывной цилиндрической поверхности кристаллы стыкуются друг с другом внахлест, Поперечный размер кристалла обеспечивает такую стыковку в pabo" чем диапазоне изменения радиуса сборки, У каждого кристалла боковая грань сточена под углом. Поэтому величина угла стачива>ния соответствует углу между соседними кристаллами, реализуемому при максимальном радиусе сборки. В результате отражающие поверхности состыкованных кристаллов обеспечивают построение необходимой для раЬоты устройства поверхности в форме пра=.ильного многоугольника, являющегося в реальных условиях аппрок- симацией цилиндрической поверхности, К каждому кристаллу прикреплены два уголка, вставленные своими штифтами в отверстия на концах вилки держателя. Кристаллы закреплены в держателе шарнирно, то есть вращаются вместе с у-олками вокруг оси, проходящей через отверстия на концах вилки. По неотражающим (оЬратным) сторонам кристаллов пропущена гибкая стяжка, закрепленная на них за счет силы упругогo натяжения. Она обеспечивает наиболее плотный контакт (стыковку) между кристаллами независимо от разом,.чтобы он обеспечивал нужный для настройки на этот диапазон угол

Брэгга 8 . Для этого вращают кольцо

11 со спиральной канавкой при помощи ручки 12. При движении по спирали держатели 3 с кристаллами 10 перемещаются по радиальным лазам 8 корпуса

7 одновременно и с одинаковой скоростью, что приводит к изменению радиуса сборки кристаллов, а следовательно, и энергии настройки устройства. Стыковка кристаллов внахлест исключает появление просветов между ними при увеличении радиуса и связанном с эти уменьшении ее светосилы.

При этом кристаллы поворачиваются вокруг оси, проходящей через точки их крепления, плотно прижимаясь все время ppyr к другу под действием гибкой стяжки. Для осуществления перестройки на нужную энергию при непрерывной работе устройства в его конструкцию введен указатель 20, проградуированный в единицах энергии, базируемый на внешней стороне корпуса кристаллодержателя. элементов создано устройство, которое содержит мощную рентгеновскую трубку БХВ - / с золотым анодом, кристаллодержатель с кристаллами, Si (Li) детектор с площадью поверхности 30 мм, а кристаллодержатель содержит корпус, изгоT0влpííûé из оргстекла с радиальными пазами шириной 5 мм (36 шт), в который вложено фторопластовое кольцо со спиральной канавкой (глубина и ширина канавки

5 мм, шаг спирали 10 мм). Держатель кристалла, цилиндрический выступ и уголки, к которым приклеивается кристалл, изготовлены из оргстекла, а гибкая стяжка — из резиновой ленты.

Кристаллы пирографита (36 шт) имеют следующие размеры: ширина 6 мм, длина 34 мм и толщина 0,5 мм. Одна боковая грань каждого кристалла сточена таким образом, что угол между ней и отражающей поверхностью кристалла составляет 10 . Ребро жесткости изготовлено из оргстекла (ширина 2 мм, длина 34 мм, толщина 2 мм) и приклеено к меотражающей поверхности кристалла. Графит обладает очень низким коэффициентом трения, олагодаря чему

1 I не происходит ухудшение отражающих свойств кристалл», обусловленного движением одного из них по поверхности

1ь4Я23

6 диуса сбррки. Кроме того, к неотражающей поверхности каждого кристалла прикреплено реЬро жесткости, позволяющее увеличить величину допустимой нагрузки на поверхность кристалла и предотвратить его разрушение вследствие механического давления гибкой стяжки, Для увеличения устойчивости крепления гибкой стяжки в каждом ребре жесткости сделана канавка, в которую она утоплена. В описываемом устройстве источник рентгеновского излучения и полупроводниковый детектор жестко закреплены, поэтому угол

Брэгга 6, а следовательно, и энергия настройки устройства зависят только от радиуса сЬорки. Амплитуда изменения радиуса сЬорки зависит от соотношения между минимальным и максимальным радиусами спиральной канавки. Это соотношение обеспечивает изменение радиуса сборки, необходимое для перестройки устройства в требуемом энергетическом диапазоне. 2

Рентгеновское флюоресцентное излучение исследуемого элемента пробы, закрепленной в.проЬодержателе 2, с, ъ Для анализа на содержание ряда возбуждается излучением рентгеновской трубки 1 и совместно с излучением рентгеновской трубки, рассеянным этой пробой, падает под углом 9 на поверхность кристаллов 10. Кристаллы осуществляют предварительную селекцию по энергии излучения от пробы на основе Брэгговского отражения и, таким образом, частично подавляют регистрацию рассеянного пробой излучения рентгеновской трубки. 3ащитный экран 5 предназначен для защиты детектора 6 от прямого излучения проЬы. Регистрация отраженного излучения осуществляется блоком детектирования с полупроводниквым кристаллом. Рентгеновская трубка 1 и детектор 6 жестко закреплены, а кристаллы в кристаллодержателе g всегда установлены между ними таким оЬргзом, что расстояние коллиматор кристалл и кристалл - детектор равны друг другу. В этом случае радиус сборки определяет угол Брэг га а следовательно, для данного типа кристалла и энергетический диапазон излучения, регистрируемый детектором 6.

При перестройке устройства на другой энергетический диапазон изменяют радиус сборки кристаллов таким obpa)549323 другого. О данном устройстве расстояния коллиматор р - кристалл и кристаллдетектор равны 74 мм, а радиус сборки кристаллов изменяется в пределах от l3,5 мм до 33,5 мм. Это позволяет осуществлять перестройку устройства в энергетической области (4,5-1Ц,3) кэВ, содержащей аналитические !(,, линии элементов от титана до германия.

Испытания устройства показали, что процесс перестройки упростился и занимает не более 29 с, что позволяет повысить производительность в три раза. Устройство компактно, что позволяет оЬеспечить простую и надежную защиту от неиспользуемого излучения и создать Ьезопасные условия труда при. его эксплуатации. формула и з о б р е т е н и я

Устройство для рентгенофлуоресцентного анализа, содержащее источник рентгеновского излучения, уста" новленные по ходу излучения прободержатель, коллиматор, сборка с дер жателями кристаллов, размещенная на цилиндрическом основании, и полупроводниковый детектор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения экспрессности перестройки на разные энергетические диапазоны, сборка выполнена в виде толстостенного цилиндра с радиальными пазами для

10 размещения держателеи кристаллов„ ч на стороне основания, обращенной к прободержателю,. выполнена спиральная канавка с минимальным радиусом, не меньшим максимального радиуса сборки

tS ,кристаллов, держатели кристаллов снабжены направляющей с выступом для установки в спиральной канавке, крис.таллы изготовлены в виде прямоуголь-

1ных пластин с фаской на длинных rpанях, установлены между собой внахлест

Ъ иэ условия обеспечения непрерывнои цилиндрической поверхности и поджаты гиЬкой стяжкой, при этом они укреп25 лены в держателях шарнирно с возмож" ностью вращения и снабжены реЬром жесткости.

1549323

Составитель B.Ïðîñòàêîâà

Редактор Г.Наджарян Техред И.Дидык Корректор Н. Ревская ее е»еееее е е е еееееееееее еее е»

Заказ 675 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета:по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбина г "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101