[发明专利]用于保护辐射窗口的设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年4月20日提交的美国临时申请No.61/636,334和2013年4月19日提交的美国非临时申请No.13/866,662的申请日的优先权和权益，该申请全文通过引用结合在本文中。

技术领域

本文描述的实施方式总体上涉及包括窗口的X射线装置，其中X射线通过该窗口被传送；本文更特别地涉及保护该窗口免于受到外力。

背景技术

X射线装置(例如X射线源或X射线检测器)可利用具有窗口的真空腔室，其中X射线通过该窗口被传送。例如，铍窗口可有助于维持真空腔室内的真空，同时也允许X射线进入和/或离开腔室。窗口的传送特性取决于用于形成该窗口的材料和材料的厚度。薄的窗口或膜允许传送较低能量的X射线，该X射线典型地是从具有较低原子序数的元素发出的。换句话说，较厚的窗口可防止从具有较低原子序数的元素(例如钠)发出的X射线的传送。因此，薄的窗口经常是人们所希望的。然而，在读取过程期间，如果外物或所关注的样品被允许接触窗口，则薄的窗口也更易于受到破坏或被外物或样品损坏。X射线装置的操作者会招致由被破坏窗口带来的多种代价。这些代价包括与更换窗口相关的货币成本，还包括与X射线装置在修理时不可用相关的生产率成本。

因此，希望具有一种解决上述已知系统的缺点的保护装置。

发明内容

一方面，一种辐射组件包括开孔、覆盖该开孔的窗口和覆盖该窗口的保护装置，该窗口配置成允许辐射通过，该窗口配置成防止流体和颗粒通过该开孔，该保护装置包括至少部分地与该开孔对齐的多个孔眼，该保护装置配置成允许至少一些辐射通过该孔眼，该保护装置配置成防止比该孔眼大的物体接触该窗口，并且配置成抵抗外力和防止这些外力损坏该窗口。

另一方面，一种确定材料样品的元素组成的方法包括：提供包括辐射源装置的辐射源组件和包括辐射检测器装置的互补的辐射检测器组件，其中，辐射源组件包括覆盖辐射源装置的窗口，辐射检测器组件包括覆盖辐射检测器装置的窗口。该方法还包括用保护装置覆盖这些窗口中的至少一个、接近材料样品定位辐射源组件和辐射检测器组件、以及使用相关的保护装置防止材料样品接触这些窗口中的至少一个。

再一方面，一种用于确定材料样品的组成的光谱仪包括第一辐射组件,该第一辐射组件包括辐射源装置、开孔、覆盖所述开孔的窗口、和覆盖所述窗口的保护装置，其中该辐射源装置配置成产生要被导向材料样品的初级辐射束，该初级辐射束的第一部分必须通过该开孔到达材料样品，所述窗口配置成允许初级辐射束的至少第一部分通过，所述窗口配置成防止流体和颗粒通过该开孔，所述保护装置包括至少部分地与该开孔对齐的多个孔眼，所述保护装置配置成允许初级辐射束的至少第二部分通过该孔眼到达材料样品，所述保护装置配置成防止比该孔眼大的物体接触窗口。该光谱仪还包括第二辐射组件，该第二辐射组件包括辐射检测器装置、开孔、覆盖所述开孔的窗口和覆盖所述窗口的保护装置，其中该辐射检测器装置配置成产生检测器信号，该检测器信号表示来自材料样品的、由初级辐射束的第二部分与材料样品之间的相互作用产生的次级辐射束，该次级辐射束必须通过该开孔从材料样品到达辐射检测器装置，所述窗口配置成允许次级辐射束通过，所述窗口配置成防止流体和颗粒通过该开孔，所述保护装置包括至少部分地与该开孔对齐的多个孔眼，所述保护装置配置成允许次级辐射束的至少一部分通过该孔眼到达辐射检测器装置，所述保护装置配置成防止比该孔眼大的物体接触窗口。该光谱仪还包括耦联至所述辐射源装置和所述辐射检测器装置的处理装置。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施例的辐射组件10的一般部件的功能性说明。

图2是根据本发明的示例性实施例的示例性的辐射系统的框图。

图3是已知的辐射系统的一部分的剖视图。

图4是可被用于保护根据本发明的示例性实施例的辐射窗口的示例性的保护装置的剖视图。

图5是图4中所示的保护装置的透视图。

图6是图4和5中所示的保护装置的第一替换实施例的透视图，其中该实施例的一部分在图7中示出。

图7是图6中所示部分的顶视图。

具体实施方式