[发明专利]一种全反射X射线荧光光谱仪

说明书

技术领域

本发明涉及X射线荧光光谱仪，尤其涉及一种全反射X射线荧光光谱仪。

背景技术

在本生和基尔霍夫的发现35年之后，1895年伦琴探测到一种未知的射线，称着X射线。接着，1993年，莫塞莱（Moseley）的著名定律即特征X射线波长与产生该元素的原子序数之间的关系奠定了X射线荧光分析的基础。19世纪40年代中叶，第一台X射线光谱仪诞生。此后的几十年，X射线荧光发展成一种强有力的光谱化学分析方法。但是常规的X射线荧光不适合超痕量分析，而且复杂多变的基体效应将导致系统误差。为克服这些缺点，科学家虽已做出巨大努力，如：分离基体，制成薄膜和进行数学校正。可是，光学原子光谱的新技术在很多方面已超越了常规的X射线荧光技术。

然而，一个创造性的思想，即利用全反射束激发，使X射线荧光技术取得重要进展。早在1923年，康普顿（Compton）就发现了全反射现象，即在仅约0.1°的临界角以下，平面靶的反射率骤然增大。但是，直到1971年，Yoneda和Horiuchi才首先将这一效应用于XRF技术。一开始他们建议将少量样品放在平滑的全反射支撑物上进行分析，其后这种技术得到发展，并称为全反射X射线荧光光谱仪（TXRF）。XRF的原级X射线束约45°角照射样品，其入射角大，不能达到全部掠射，从而也不能达到全反射，使其检测效果不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种全反射X荧光光谱仪，其以小于0.1°的角掠入射，整形成条状的原级束被全反射，用于微量样品和痕量元素化学分析。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种全反射X射线荧光光谱仪，包括：

样品室：包括用于盛放样品的样品台、样品定位装置和用于探测所述样品受X射线照射时产生的荧光的探测器；

X射线管发生装置：用于发射X射线照射至所述样品，所述X射线入射至所述样品的入射角＜0.1°；

单色器装置：用于将所述X射线形成单色光；

控制装置：用于接收所述探测器探测到的所述样品产生的荧光，分析所述样品中的元素及含量。

优选地，所述X射线管发生装置包括X射线光管和为所述X射线光管提供电源的高压发生器。

进一步的，所述X射线光管为钼靶X射线光管。

优选地，所述单色器装置包括滤光片、前置狭缝、单色器和后置狭缝，所述X射线依次通过所述滤光片、所述前置狭缝、所述单色器和所述后置狭缝入射至所述样品上。

进一步的，所述单色器为天然晶体。

进一步的，所述前置狭缝为金属材料制成，所述金属材料为银、钢或铂中的一种，其长宽尺寸为20mm×1mm。

优选地，所述探测器为硅漂移探测器，其能量分辨率<155eV。

优选地，所述样品台上设置有样品载体，所述样品载体为圆片。

进一步的，所述圆片直径为30mm，厚2～3mm。

进一步的，所述样品载体为石英载片或丙烯酸玻璃载片。

本发明产生的有益效果是：

本发明提出的全反射X荧光光谱仪其以小于0.1°的角掠入射，整形成条状的原级束被全反射，用于微量样品和痕量元素化学分析，其具体效果表现在以下几点：

1.独特的微量元素分析能力，各种样品的广泛应用；

2.多元素同时测定，探测限低；

3.采用内标简单定量；

4.没有基体或记忆效应，极宽的动态范围；

5.非破坏性的表面和薄层分析；

6.自动操作简单，运行和维护费用低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种全反射X荧光光谱仪的原理示意图；

图2为本发明一种全反射X荧光光谱仪的结构示意图；

图中：1X射线光管；2滤光片；3前置狭缝；4单色器；5后置狭缝；6探测器；7样品台；8样品载体；9高压发生器；10样品表面位移传感器；11控制装置；12样品定位装置。

具体实施方式