[发明专利]基于对数螺线型弯晶的离散型固体样品元素分析方法

说明书

本发明公开了一种基于对数螺线型弯晶的离散型固体样品元素分析方法，包括将激发光源发射处，放置在对数螺线的起点处，将衍射晶体放置在对数螺线上，衍射晶体的内表面形成的曲线与对数螺线一致，激发光源发出的激发光通过第一光阑入射到衍射晶体表面形成衍射光，衍射光经第二光阑入射到样品上形成特征光，特征光由探测器接收，经数字多道处理分析形成结果；本发明能够很好的确定光管、衍射面和像点的位置；对数螺线型可以根据需求人为的设计曲率，在工业上很好加工，对应面型的衍射晶体也比较好加工，由此成本变得更低，维护也更加便捷；同时在像面采用线离焦的方式，对样品进行大面积照射，减少元素不均匀性带来的检测误差。

技术领域

本发明涉及X射线元素分析检测领域，特别是基于对数螺线型弯晶的离散型固体样品元素分析方法。

背景技术

在现有X射线元素分析检测领域中的双曲弯晶设备一般采用扇形式的衍射面，X射线光管、衍射晶体、样品、探测器都是相互独立互不接触的，只能依靠额外的机械定位和后期的空间调整来确定最佳位置，使得整个光路比较复杂，调整也比较繁琐；现有技术中采用的弯晶技术约翰型的曲率小，加工难度大，衍射晶体加工的成品率低，由此导致了成本较高；现有技术检测固体样品都是用光管直接或者通过一个准直器和滤光片后照射，光功率发散不聚焦，激发效率低；如果采用双曲弯晶聚焦技术，光斑小，聚焦性好，功率高，但是固体的元素分布不均匀，光斑小检测点小导致检测结果不准确，因此需要寻找新的方式和方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明提出了一种基于对数螺线型弯晶的离散型固体样品元素分析方法，包括将激发光源发射处，放置在对数螺线的起点处，将衍射晶体放置在所述对数螺线上，所述衍射晶体的内表面形成的曲线与所述对数螺线一致，所述激发光源发出的激发光通过第一光阑入射到所述衍射晶体表面形成衍射光，所述衍射光经第二光阑入射到样品上形成特征光，所述特征光由探测器接收，经数字多道处理分析形成结果；其中，所述对数螺线数学模型为，为所述衍射晶体的布拉格衍射角；进一步地，为所述衍射晶体的单色聚焦X射线波段的布拉格衍射角。

通过本发明的基于对数螺线型弯晶的离散型固体样品元素分析方法，根据对数螺线型数学模型对应的光学性能，由于从起始点处发出的激发光到对数螺线处形成的衍射光，能够聚焦在一条线上，所以能够很好的确定光管、衍射面和像点的位置；对数螺线型可以根据需求人为的设计曲率，在工业上很好加工，对应面型的衍射晶体也比较好加工，由此成本变得更低，维护也更加便捷；同时在像面采用线离焦的方式，对样品进行大面积照射，减少元素不均匀性带来的检测误差。

X射线光管由高压模块供电产生高能电子，高能电子轰击X射线光管中的靶材产生相应X射线激发光，X射线激发光经过安装在数螺线型弯晶基底内壁上的晶面衍射后，经过第二光阑入射到位于离焦面上的样品上，样品上元素被激发光激发出特征X射线荧光，最后由探测器接收产生电流信号，经过数字多道处理分析后，传到人机互动界面，由相应软件显示荧光光谱或者计数率。光阑的作用是是降低散射背景，其中X射线光管的靶材位于对数螺线的起点位置，第一光阑只能通过这个角度内的X射线，通过特定晶体衍射，离焦面上接收到的X射线具有单色化的优势，同时调整离焦面的位置，可以获得聚焦程度比原级射线高，检测面积大的优势，对样品进行大面积照射，减少元素不均匀性带来的检测误差。

另外，根据本发明公开的一种基于对数螺线型弯晶的离散型固体样品元素分析方法还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述对数螺线位置处设置内表面形成的对应曲线与所述对数螺线一致的对数螺线型弯晶基底，所述衍射晶体贴合安装在所述对数螺线型弯晶基底内侧表面上。

进一步地，所述第一光阑结构为通过预设角度内的X射线的光阑结构，所述第一光阑开口尺寸，等同于预设角度，由所述激发光源发射处的位置和自身位置以及所述衍射晶体在所述对数螺线型弯晶基底位置和所述衍射晶体自身尺寸确定。