[实用新型]基于双X射线管和样品真空腔的小型TXRF装置

说明书

本实用新型涉及基于双X射线管和样品真空腔的小型TXRF装置，本装置沿相互垂直的方向放置2个X射线管，2个X射线管发射的X光分别经波导管后从相互垂直的2个方向分别入射样品真空腔，照射放置于X射线反射体上的样品，并在X射线反射体上发生全反射，激发样品中的元素产生特征X射线，使用X荧光探测系统测量样品产生的X荧光，实现对样品中的元素进行定性定量分析。本实用新型利用2个不同阳极靶的X射线管产生的荧光分别激发样品，并利用真空腔减小空气对低原子序数元素特征X荧光的吸收，可实现样品中低原子序数和高原子序数元素的高精度测量。

技术领域

本实用新型属于核分析技术领域，特别涉及一种基于双X射线管和样品真空腔的小型TXRF装置。

背景技术

全反射X荧光分析技术(Total-ReflectionX-RayFluorescenceAnalysis，TXRF)是一种能够实现多元素同时定性定量的高灵敏核分析技术，具有样品量少、检出限低、量化简单、适用于痕量元素快速检测等优势，在环境、生物、食品、半导体材料等多领域有着广阔的应用。

在X射线荧光相关的分析方法中，轻元素一般是指原子序数为11(钠)至20(钙)的元素，原子序数小于11的称为超轻元素。TXRF分析技术对于微量轻元素，尤其是原子序数小于13的元素的测量较为困难。首先，低Z元素发射的X射线光子能量较低，很容易被样品和探测器之间的空气吸收，而且容易被探测器窗口材料吸收。其次，俄歇效应在低能量范围内优于X荧光，因为荧光产率显示出Z⁴依赖性。第三，TXRF中通常使用的X射线激发源是利用单色晶体获得单能的X射线管(Rh，Mo或W靶材X射线管)靶线，这样是不利于分析轻元素，因为X射线管阳极材料的特征K系X射线能量通常远高于轻元素的吸收限，导致光电截面小，从而导致轻元素的激发条件差。

为提高轻元素的检查灵敏度，可以选择低原子序数靶材的X射线管作为TXRF中的X射线激发源，但这样会降低对其他原子序数较高的元素的激发效率，导致其测量灵敏度降低。因此，如何在提高小型TXRF仪器对低原子序数元素的检测灵敏度的同时，不牺牲其他较高原子序数元素的灵敏度，达到多种元素高灵敏度测量的目的是一个值得研究的问题。

实用新型内容

针对于上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于双X射线管和样品真空腔的小型TXRF装置。

本实用新型采用的技术方案为：

基于双X射线管和样品真空腔的小型TXRF装置，包括第一X光发射装置、第二X光发射装置、样品真空腔、样品台、X荧光反射体和X荧光探测系统，样品台置于样品真空腔中，X荧光反射体置于样品台上，待测样品置于X荧光反射体上，第一X光发射装置和第二X光发射装置能发射X光从相互垂直的两个方向分别入射样品真空腔，照射放置于X荧光反射体上的待测样品，激发待测样品中的元素产生特征X射线，X荧光探测系统用于接收并测量特征X射线，并根据特征X射线对待测样品中的元素进行定性定量分析。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的第一X光发射装置包括第一X光管、第一波导管、第一高压电源和第一光学调节平台，第一X光管和第一波导管均安装在第一光学调节平台上，第一波导管位于第一X光管的前端，第一高压电源与第一X光管连接，第一高压电源能向第一X光管提供电源，使第一X光管产生X光经第一波导管后射出。

上述的第二X光发射装置包括第二X光管、第二波导管、第二高压电源和第二光学调节平台，第二X光管和第二波导管均安装在第二光学调节平台上，第二波导管位于第二X光管的前端，第二高压电源与第二X光管连接，第二高压电源能向第二X光管提供电源，使第二X光管产生X光经第二波导管后射出。