Устройство для возбуждения рентгеновских спектров

Устройство для возбуждения рентгеновских спектров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о и и с тт-и- е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (п,7314Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.12.78 (21) 2701827/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (51) M. Кл з

Н OIJ 35/04

G 01N 23/22

Говударстввниый комитет (53) УДК 621.386.2:

:543.53 (088.8) ло делам изобретений

ll открытий (72) Авторы изобретения

А. П. Никольский, А. Л. Иванов, Г. В. Бердичевский, Ш. И. Дуймакаев и Л. Ю. Ходоров

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУ)КДЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ

СПЕКТРОВ

Изобретение относится к устройствам для возбуждения флуоресцентного рентгеновского излучения веществ и может применяться в аналитическом приборостроении.

Известны рентгеновские трубки для анализа по спектрам флуоресценции с торцовым выводом излучения различной жесткости и различного спектрального состава в зависимости от рабочих напряжений и материала мишени (1).

К недостатку таких трубок относится малая эффективность возбуждения рентгеновских спектров элементов с атомными номерами менее 20.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является источник рентгеновского излучения и электронов, содержащий рентгеновскую трубку с окном для одновременного выхода рентгеновского излучения и электронов (2).

Известный источник работает в импульсном режиме и предназначен для получения рентгеновских и электронных изображений объектов. Если его использовать для возбуждения флуоресценции, то такой источник малоэффективен из-за сравнительно постоянного соотношения интенсивностей и энергий рентгеновской и электронной компонент излучения.

Цель изобретения заключается в том, чтобы повысить эффективность возбуждения рентгеновских спектров элементов.

Поставленная цель достигается тем, что

5 в устройство для возбуждения рентгеновских спектров, содержащее источник рентгеновского излучения и электронов в виде рентгеновской трубки с окном для одновременного выхода рентгеновского излучения и электронов, введены управляющий электрод, установленный за окном рентгеновской трубки на пути электронного пучка, и средства подачи управляющего напряжения, соединенные с управляющим электро15 дом.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 — конфигурация управляющего электрода.

Устройство для возбуждения рентгеновских спектров содержит катод 1, анод 2 с окном 3 для выхода потока рентгеновского излучения и электронов и управляющий электрод 4. Элементы 1 — 3 установлены в корпусе 5. Устройство содержит источник б питания, в котором имеются средства для подачи управляющего напряжения на электрод 4.

Работает устройство следующим образом.

731491

Эмиттируемые катодом 1, находящимся под высоким отрицательным потенциалом, электроны ускоряются электрическим полем и бомбардируют анод 2. При этом генерируются тормозное и характеристиче- 5 ское излучение и вторичные электроны материала анода 2. Выходящее сквозь окно 3 излучение содержит, кроме того, часть первичных электронов, рассеянных анодом 2.

Изменяя отрицательный потенциал управ- 10 ляющего электрода 4, можно регулировать электронную составляющую потока излучения на выходе устройства. Электрод 4 выполнен в виде сетки, форма которой может быть, например, такой, как показано 15 на фиг. 2, и расположен на расстоянии нескольких миллиметров за выходным окном устройства.

Преимущество предлагаемого устройства для возбуждения рентгеновских спектров 20 заключается в том, что оно позволяет с помощью одного и того же устройства эффективно возбуждать характеристические спектры как тяжелых, так и легких элементов.

При возбуждении спектров тяжелых элементов используется только фотонная компонента возбуждающего излучения, при возбуждении спектров легких элементов— комбинация фотонной и электронной компонент возбуждающего излучения. Соотно- рр шение этих компонент может изменяться в зависимости от решаемой аналитической задачи.

Результаты лабораторных испытаний макета предлагаемого устройства показали его эффективность при возбуждении рентгеновского излучения легких элементов.

Сравнивались интенсивности К. -линии рентгеновского излучения алюминия (Al), возбужденного в чистом Al излучением 4О отпаянной рентгеновской трубки БХВ-7 с зеркалом анода из рения и излучением, получаемым от макета предлагаемого устройства с зеркалом анода также из рения.

Ускоряющее напряжение на катоде было в обоих случаях равно 50 кВ, анодный ток

50 мА. Потенциал управляющего электрода на макете предлагаемого устройства возбуждения был равен потенциалу катода.

Регистрируемая линия Al К„выделялась с помощью рентгеновского спектрометра с плоским кристаллом-анализатором АДР (дигидрофосфат аммония) и фокусировкой по Соллеру. Геометрические условия эксперимента (расстояние от выходного окна устройства возбуждения до образца 30 мм, угол падения излучения на образец 45, угол отбора излучения 45 ) были также неизменными во время испытаний. Интенсивность К„-линии при возбуждении излучением от устройства в соответствии с изобретением в 20 раз выше, нежели при возбуждении излучением отпаянной рентгеновской трубки БХВ-7. Отношение сигнал/фон увеличивается в 10 раз.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения рентгеновских спектров, содержащее источник рентгеновского излучения и электронов в виде рентгеновской трубки с окном для одновременного выхода рентгеновского излучения и электронов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности возбуждения рентгеновских спектров элементов, в устройство введены управляющий электрод, установленный за окном рентгеновской трубки на пути электронного пучка, и средства подачи управляющего напряжения, соединенные с управляющим электродом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Быстров Ю. А., Иванов С. А. Ускорители и рентгеновские приббры. М., «Высшая школа», 1976, с. 181 — 183.

2. Патент США Ме 3428803, 250 — 65, опублик. 1969 (прототип) .

731491

Редактор И. Грузова

Заказ 762/8 Изд. № 290 Тираж 857 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2,у

Риа, 1

Составитель К. Кононов

Техред В. Серякова

Корректоры: В. Дод и P. Беркович