[发明专利]X射线荧光光谱仪的分光光路自动调试与校正系统及方法

权利要求书

1.一种X射线荧光光谱仪的分光光路自动调试与校正系统，所述X射线荧光光谱仪为顺序式波长色散X射线荧光光谱仪，包括探测器(6)、测角仪、晶体架和多个分光用晶体，测角仪的θ轴与2θ轴分别搭载选定的晶体和探测器，其特征在于：该系统包括：操作界面模块(1)、晶体架控制模块(2)、测角仪θ轴与2θ轴高精度步进电机控制模块(3)、探测器数据采集模块(4)和数据图象处理模块(5)；

所述晶体架控制模块(2)将选定的晶体切换到分光光路中；

用户通过操作界面模块(1)设置测角仪θ轴与2θ轴的扫描范围以及扫描间隔与探测器采集时间；

所述测角仪θ轴与2θ轴高精度步进电机控制模块(3)调整所述θ轴与2θ轴、根据扫描范围依次将晶体与探测器旋转到指定位置；

所述探测器数据采集模块(4)对该指定位置的X射线强度进行采集，并将采集信息送入所述数据图象处理模块(5)进行处理，最终建立直观立体的三维数据模型，计算出对应的校正因子，并将信息回传至作界面模块(1)进行显示。

2.根据权利要求1所述的X射线荧光光谱仪的分光光路自动调试与校正系统，其特征在于：

所述操作界面模块(1)包括用户参数设置界面、探测器数据采集界面和三维数据显示界面；用户参数设置界面设置测角仪θ轴与2θ轴高精度步进电机的扫描范围和扫描间距，选定调试晶体；探测器数据采集界面设置探测器采集参数，显示采集谱图与X射线强度值；三维数据显示界面显示分析得到的最终三维数据模型。

3.根据权利要求1所述的X射线荧光光谱仪的分光光路自动调试与校正系统，其特征在于：

所述晶体架控制模块(2)驱动晶体架运动所用的电机为可用于真空条件下的低能耗直流电机；晶体架上安装10～20块不同的晶体；通过调节晶体调整螺丝实现晶体角度微调。

4.根据权利要求1所述的X射线荧光光谱仪的分光光路自动调试与校正系统，其特征在于：

所述测角仪θ轴与2θ轴高精度步进电机控制模块(3)所控制的步进电机为五相步进电机，能够实现θ轴与2θ轴启动时加速、运行中匀速和停止时逐渐减速运动；同时，能够实现θ轴与2θ轴分别运动与同时联动；并设有防撞应急处理功能。

5.根据权利要求1所述的X射线荧光光谱仪的分光光路自动调试与校正系统，其特征在于：

所述探测器数据采集模块(4)配有测量轻元素的流体式正比计数器和测量重元素的闪烁体计数器，与上位机通信方式为USB或以太网。

6.一种使用权利要求1所述系统的X射线荧光光谱仪分光光路调试与校正方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

a、关闭顺序式波长色散X射线荧光光谱仪的X射线，打开防护盖，将多个不同的晶体安装到晶体架上，并通过晶体架控制模块(2)将选定的晶体切换到分光光路中；

b、通过测角仪θ轴与2θ轴高精度步进电机控制模块(3)将测角仪θ轴运动到便于调整晶体角度的位置，水平角度测量仪放置在晶体表面测量其水平角度，通过旋转晶体调整螺丝对晶体角度进行调整，水平角度测量显示到指定角度完成对晶体调整螺丝的调整；

c、关闭防护盖，开启X射线，通过操作界面模块(1)设置探测器采集参数以及测角仪θ轴与2θ轴步进电机的扫描范围与扫描间距，并发送命令开始自动校正；

d、测角仪θ轴与2θ轴高精度步进电机控制模块(3)调整所述θ轴与2θ轴、根据扫描范围依次将晶体与探测器旋转到指定位置；探测器数据采集模块(4)对该指定位置的X射线强度进行采集，并将采集信息送入所述数据图象处理模块(5)进行处理，最终建立直观立体的三维数据模型，从中选取X射线强度最大值对应的θ_p与2θ_p；(θ_p-θ₀，2θ_p-2θ₀)即为该晶体对应的测角仪θ轴与2θ轴校正因子；

e、对所有晶体完成自动校正后，获得一组晶体校正因子列表；通过查询对应晶体的校正因子对晶体掠射角θ与探测器出射角2θ进行校正。

7.根据权利要求6所述的X射线荧光光谱仪分光光路调试与校正方法，其特征在于：所述水平角度测量仪的精度不低于0.1°。