[发明专利]用于测试土壤重金属污染的X荧光测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及材料检测技术领域，特别涉及一种用于测试土壤重金属污染的X荧光测试仪。

 

背景技术

随着工业的迅速发展，各种工业废料、废液被排放入土壤与水体，使土壤与水体中的重金属和有机物含量越来越高，严重影响了人类的健康及其他生物的生存。

传统的化学方法检测土壤重金属污染需要在现场取样后，在实验室通过强酸将土壤样品消解，然后将消解液中的金属元素用原子吸收法进行分析。这种方法因工作周期长而不能满足现场快速分析测试的要求。

 

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种用于测试土壤重金属污染的X荧光测试仪。本发明通过以下技术方案实现：

一种用于测试土壤重金属污染的X荧光测试仪，包括：

X光管激发源，用以产生X光照射被测土壤，激发被测土壤中的重金属元素产生对应的特征X射线；

Si-PIN探测器，用以收集特征X射线，并转换为电压脉冲信号；

脉冲信号放大器，连接Si-PIN探测器，用以对电压脉冲信号进行放大、整形以及滤波；

多道脉冲幅度分析器，连接脉冲信号放大器，包括：峰值检测保持电路、比较器以及模数转换电路，峰值检测保持电路连接脉冲信号放大器，将经过放大、整形以及滤波的电压脉冲信号转换为峰值幅度相等的直流电平；比较器连接峰值检测保持电路，将直流电平与电压脉冲信号进行比较，在直流电平的上升和从峰值下降的状态下分别输出不同的电位以产生一过峰信号作为多道脉冲幅度分析器的中断信号；模数转换电路连接比较器，将经过放大、整形以及滤波的电压脉冲信号进行模数转换，以模数转换后的电压脉冲信号为通道地址记录中断次数。

较佳的，还包括：

显示/触摸屏，连接多道脉冲幅度分析器，用以控制及显示；

PC机，连接多道脉冲幅度分析器，用以根据经过放大、整形以及滤波的电压脉冲信号的峰面积计算对应重金属的浓度。

较佳的，在直流电平上升的状态下输出高电位，在直流电平从峰值下降的状态输出低电位。

可现场快速分析测试土壤中含有重金属的种类，或者各重金属的含量，具有分辨率高、分析速度快、检测元素范围广、前期处理简便、可以现场无损快速检测等优点，将极大提高土壤、水环境监测的效率。

 

附图说明

图1所示的是本发明的结构示意图；

图2所示的是本发明脉冲信号放大器的电路图；

图3所示的是本发明多道脉冲幅度分析器的电路图。

 

具体实施方式

以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。

本实施例提供的一种用于测试土壤重金属污染的X荧光测试仪如图1所示，包括：X光管激发源1、Si-PIN探测器2、脉冲信号放大器3、多道脉冲幅度分析器4、LCD显示/触摸屏5、PC机6。工作原理是高压电源产生的高压加到X光管激发源1，产生X射线。该射线照射被检测的土壤，激发土壤中重金属元素产生特征X射线（又称为X荧光，高速电子撞击材料后，材料内层电子形成空位，外层电子向空位跃迁会辐射x射线。不同材料x射线波长不同，所以叫特征x射线）。Si-PIN探测器2收集特征X射线并转换为电压脉冲信号，通过脉冲信号放大器3放大、整形和滤波后，送到多道脉冲幅度分析器4进行模数转换并对这些数字信息进行处理。由于不同的重金属产生的特征X射线能量值不同，因此可根据探测的X射线能量值来判断土壤中所存在的重金属元素种类，然后根据重金属元素特征线的峰面积计算出重金属元素的浓度，从而得出被测土壤中重金属的种类和含量。