[发明专利]微束质子荧光谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及质子荧光分析技术领域，特别涉及一种对样品进行微区质子荧光分析的微束质子荧光谱仪。

背景技术

质子荧光技术是利用质子束激发样品中原子的特征X射线，然后通过分析此特征X射线而得到样品的元素组成等信息，由于质子荧光技术的探测限较低，所以该技术具有广泛的应用。随着人们对样品分析要求的不断提高，微束质子荧光技术备受关注，因为微束质子荧光技术可以对样品进行二维质子荧光微区扫描分析。在发展微束质子荧光技术中，如何使质子会聚，是首先需要解决的问题。

由于质子是带有正电荷的带电粒子，当其在磁场中运动时，会受到磁场力的作用而改变运动方向。根据质子的上述特性，在一种典型的质子会聚技术中，利用电磁会聚系统对质子束进行会聚，通过调节电磁会聚系统提供的电磁力的大小和方向，使通过电磁会聚系统的质子会聚成微束。但是，由于电磁会聚系统的结构较为繁锁，使得使用电磁会聚系统的微束质子荧光谱仪的结构较为复杂；并且，电磁会聚系统的成本较高，价格较为昂贵，从而使得微束质子荧光谱仪的成本较高。

因此，如何简化微束质子荧光谱仪的结构，并且降低其生产和使用成本，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种微束质子荧光谱仪，其结构较为简单，且生产和使用的成本较低。

为解决上述技术问题，本发明提供一种微束质子荧光谱仪，包括：用于发射质子的质子加速器、用于将所述质子加速器发射出的质子会聚的质子会聚部件，以及用于接收所述质子激发出的荧光的探测器，所述质子会聚部件为毛细管光学会聚器，所述毛细管光学会聚器包括至少一根单毛细管。

优选地，所述毛细管光学会聚器包括多根单毛细管。

优选地，所述毛细管光学会聚器包括20万-60万根单毛细管。

优选地，所述单毛细管的截面形状为圆形。

优选地，所述毛细管光学会聚器垂直于其中心轴线方向的截面边缘上的各所述单毛细管的中心点连线的形状为正六边形。

优选地，所述毛细管光学会聚器的进口截面的尺寸和其出口截面的尺寸，均小于所述毛细管光学会聚器除进口截面和出口截面以外的截面的尺寸。

优选地，所述毛细管光学会聚器为回转体，且其母线为预定函数。

优选地，所述进口截面的尺寸与所述出口截面的尺寸相等。

本发明所提供的微束质子荧光谱仪，包括用于令质子加速并将加速后的质子发射出去的质子加速器，质子经过质子加速器以后进入质子会聚部件，并通过质子会聚部件会聚成质子束，质子束形成微焦斑并打在被测样品上，从而激发被测样品发出荧光，荧光进入位于样品之后的探测器，上述质子会聚部件为毛细管光学会聚器，且该毛细管光学会聚器包括至少一根单毛细管。质子束从质子加速器射出之后，以适当的角度进入毛细管光学会聚器，在毛细管光学会聚器中，质子束在毛细管内壁上发生反射，经过若干次反射之后，质子束射出毛细管光学会聚器，并会聚得到微焦斑，从而实现质子会聚的目的。该微束质子荧光谱仪通过毛细管光学会聚器对质子进行会聚，毛细管光学会聚器由玻璃毛细管构成，且不需大型支架支撑，结构简单，且成本较低，从而实现了简单、经济、实用地对质子进行会聚，并且简化了微束质子荧光谱仪的结构，降低了微束质子荧光谱仪的生产和使用成本。

在一种优选的实施方式中，所述毛细管光学会聚器包括20万-60万根单毛细管，从理论上来讲，毛细管光学会聚器中所包括的单毛细管的数量越多，同一时间内经过其会聚的质子的数量越多，从而显著提高了微束质子荧光谱仪会聚质子的效率。

在另一种优选的实施方式中，所述毛细管光学会聚器垂直于其中心轴线方向的截面的形状为正六边形，也即多根单毛细管在排列组合呈毛细管光学会聚器时，其横截面排列成正六边形的结构，以便在单毛细管的数量确定的情况，使得毛细管光学会聚器所占的空间较小，从而进一步紧凑了本发明所提供的微束质子荧光谱仪的结构。

附图说明

图1为本发明所提供微束质子荧光谱仪一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的毛细管光学会聚器一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2所示毛细管光学会聚器垂直于其中心线方向的截面视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种微束质子荧光谱仪，其结构较为简单，且生产和使用的成本较低。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供微束质子荧光谱仪具体实施方式的结构示意图。