[发明专利]一种X射线荧光光谱仪的测量设置结构

说明书

技术领域

本发明涉及X射线荧光光谱仪，具体涉及X射线荧光光谱仪的采样端口，为一种X射线荧光光谱仪的测量设置结构，特别适用于便携式X射线荧光光谱仪。

背景技术

X射线荧光分析法的最大优点是可以同时测定样品中几乎所有的元素，并具有分析速度快、准确度高、重现性好、对试样无损坏、不污染环境及低耗等优点，广泛用于地质、冶金、化工、材料、石油、医疗、考古等诸多领域。X射线管、样品和探测器之间的合理几何布置，可以提高特征X射线全能峰的峰背比，以便降低测量系统的检出限。因为当X射线与物质相互作用的时候，不仅会发生光电效应产生所需的X荧光，同时还会发生相干散射(瑞利散射)和非相干散射(康普顿散射)。这些散射就形成了在通常X荧光分析中的本底，特征X射线就叠加在这些本底之上，严重影响了元素分析的检出限。因此，有必要采取一些行之有效的措施，降低散射背景，提高特征X射线全能峰的峰背比，以便降低测量系统的检出限。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有X射线荧光光谱仪在分析测量中受到X射线的相关散射和非相干散射的影响，影响元素分析的检出限，需要降低散射背景，提高特征X射线全能峰的峰背比，以便降低测量系统的检出限。

本发明的技术方案为：一种X射线荧光光谱仪的测量设置结构，光谱仪包括X射线管和探测器，X射线管与样品间入射角为α，探测器与样品间出射角为β，α和β的范围为45°～55°，X射线管的发射端与样品入射点的间距d₁为1～1.2cm，样品入射点与探测器接收端的间距d₂为1.1～1.6cm。

进一步的，光谱仪由便携式X射线管和探测器组成。

本发明优化设计了X射线管、样品和探测器之间的结构，结合实验，综合考虑实际测量情况，确定了X射线管、样品和探测器之间的最佳角度；再考虑激发面积、探测面积以及空气对射线的吸收等影响因素，权衡X射线管、探测器与样品之间的距离和所述影响之间的关系，确定了X射线管和样品、样品和探测器之间的最佳距离，降低了X射线荧光光谱分析中的散射背景。

附图说明

图1为本发明X射线荧光光谱仪的测量设置结构示意图。

图2为FeK_α峰计数率与入射角之间的关系曲线图。

图3为FeK_α峰背比与入射角的关系曲线图。

图4为FeK_α峰计数率与d₂关系曲线图。

图5为FeK_α峰计数率与d₁关系曲线图。

图6为管-样距离和样-探距离与FeK_α峰计数率的关系。

图7为NiK_α峰计数率与d₂关系曲线图。

图8为NiK_α峰计数率与d₁关系曲线图。

图9为管-样距离和样-探距离与NiK_α峰计数率的关系。

具体实施方式

检出限反映的是某一种分析方法或分析仪能可靠测定的最低元素含量，仪器检出限是通过对低含量的标准物质测量获得谱线，并以该元素特征X射线全能峰计数大于或等于该全能峰能量窗内本底计数的三倍均方差来确定。设为被测元素特征峰能区内本底计数的均方差；S为仪器对该元素的分析灵敏度，即单位浓度所得到的净强度，单位是：计数/(μg/g)；由此得到的分析检出限(LLD)为：

LLD=3σRbS]]>

峰背比是全能峰扣除了能量窗内本底计数值之后的净强度，可见，由峰背比的提高可以推断出测量系统的检出限相对下降程度。

本发明优化X射线管、样品和探测器三者之间的几何设计，简称“管-样-探”结构，可以降低散射背景，提高特征X射线全能峰的峰背比，以便降低测量系统的检出限。