專利名稱：X射線熒光分析裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及x射線熒光分析技術，具體公開了一種X射線熒光分析裝置。
背景技術：
X射線熒光分析具有一系列優(yōu)點(1)可以實現非破壞分析。樣品經分析后無任何變化，能直接返回工藝；(2)特征X射線熒光的波長不受元素價態(tài)的影響。這對動力堆乏燃料后處理工藝中钚和镎的濃度分析具有特殊的意義，因為钚和镎的價態(tài)復雜多變；(3)分析濃度范圍寬，從微量到常量都可以分析；(4)可以進行多元素同時測定，包括鈾、钚、镎等同時測定；(5)適于分析各種物態(tài)的樣品——固體、液體(包括水相和有機相)均可；(6)譜線干擾少，準確度好，精密度高。在一定條件下可以實現高精密分析，例如用于物料衡算分析；(7)易實現自動分析和在線分析。當然，X射線光譜分析也有其缺點(1)在輕基體中測定時，例如水溶液，散射本底較大，限制了峰背比的提高，因此影響了測定靈敏度的提高；(2)與Y射線相比，X射線能量較低，因而基體吸收效應較大；(3)對Na以下輕元素的分析較困難。但是，總的來說，X射線光譜分析是一種很有特色的分析技術，它已在我國的地質、冶金、化工、環(huán)保等領域得到廣泛的應用，是一種主要的質量控制分析方法。八十年代以來，在西德、英國、美國、日本等發(fā)達國家中，X射線光譜分析技術被廣泛研究用于核工藝分析，特別是動力堆乏燃料后處理工藝分析，并已發(fā)展成為核物料衡算和核工藝控制的主要方法之一。中國專利ZL200510117873.1公開了一種X射線熒光分析裝置，該裝置未考慮測量樣品的放射性防護問題。
在核工業(yè)領域，樣品一般帶有放射性，尤其是對于Pu等a放射性，為防止污染，必須在密封條件下測定，這就對X射線熒光分析裝置的實際應用提出了特殊的要求。比較常用的方法是將裝置全部直接安裝到手套箱里，但手套箱容積有限，安裝不方便。尤其對于采用X光管激發(fā)的系統(tǒng)，由于X光管需要高壓電源、冷卻水等設備，裝置出現問題，檢修、維修困難；同時X光管也是易耗品， 一旦X光管到了使用壽命，更換X光管十分困難探測器是十分精密的電子學設備，在手套箱里有大量的放射性物質，對其性能也有影響；還有，手套箱中一般總是有酸氣，也會對裝置的電子學部件產生腐蝕。

發(fā)明內容
(一) 發(fā)明目的
本發(fā)明針對現有技術存在的缺陷，提供一種封閉式X射線熒光分析裝置。
(二) 技術方案
為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案。
一種X射線熒光分析裝置，包括X光激發(fā)系統(tǒng)、放置樣品的樣品盒、石墨晶體衍射光路、探測器多道系統(tǒng)、計算機數據采集與處理系統(tǒng)等組成，關鍵在于，將樣品盒安裝在手套箱內部，其余系統(tǒng)均在手套箱外部，并采用輕質材料進行窗口密封。
所述的輕質材料可以是Be、 mylar膜或聚乙烯膜等。
(三) 發(fā)明效果
在本發(fā)明所提供的技術方案中，只將需要防護的樣品盒，即待測樣品放入手套箱中，其它部分置于手套箱外，不僅滿足了防護的要求，而且裝置維修簡單，電子學設備所受影響較小。


圖l X射線熒光分析裝置結構示意圖；圖2 X光管密封套管結構示意圖3探測器密封套管結構示意圖。
其中，1、 X光激發(fā)系統(tǒng)；2、 X光管窗口； 3、 X射線入射口； 4、手套箱；5、樣品盒；6、樣品；7、熒光出射口； 8、石墨晶體衍射光路；9、探測器多道系統(tǒng);10、計算機數據釆集與處理系統(tǒng)；11、 X光管密封套管；12、 X光管密封套管窗;13、探測器密封套管；14、探測器密封套管窗。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步解釋。
如圖1所示， 一種石墨晶體預衍射X射線熒光分析裝置，由X光激發(fā)系統(tǒng)1、 樣品盒5、石墨晶體衍射光路8、 Si-PIN探測器多道系統(tǒng)9、計算機數據采集與 處理系統(tǒng)等10組成。其中X光管激發(fā)系統(tǒng)1采用100-250W低功率高壓發(fā)生器， 操作電壓、電流分別為30-50kV、 l-5mA。與之相配的采用低功率Ag靶或者Rh 靶X光管。探測器多道系統(tǒng)9的探測器采用Si-PIN探測器，在探測器和樣品5 之間加石墨晶體預衍射裝置8，以消除樣品6本身放射性影響。樣品盒5采用壁 厚0.6mra聚丙烯或者聚乙烯注塑，取樣量為0.5-1mL。樣品盒5安裝在手套箱4 內部，其余系統(tǒng)均在手套箱4外部。手套箱壁4設置兩個窗口，分別是X射線入 射口 3、熒光出射口 7， X射線入射口 3與X光管窗口 2相對，熒光出射口 7與 石墨晶體預衍射裝置8相對。其中X射線入射口3采用Ag密封，Ag同時起到過 濾的作用；熒光出射口7采用輕質材料進行窗口密封。
為了使本裝置更適用于放射性場所，可以在X光激發(fā)系統(tǒng)1的X光管、探 測器多道系統(tǒng)9的探測器頭部各增加一道密封套管。具體結構如下。
如圖2所示，X光管外設置一個密封套管ll，安裝在X光管的頭部，套管 11正對X光管窗口 2處開一個大小等于X光管窗口的孔，為X光管密封套管窗 12,該孔用AB膠粘結上0.5mm厚的輕質材料密封。在實際安裝時，套管ll安裝 在手套箱4內，其底部開口同手套箱4的開孔相通，并被輕質材料密封。X光管 自由進出密封套管ll。
如圖3所示，探測器頭部為圓柱形，外套探測器頭部密封套管13，套管13
的前端加0. 5mm厚的輕質材料窗口，為探測器密封套管窗14,套管13直接套在
探測器的頭部上，探測器密封套窗14用輕質材料密封，并與探測器頭部的輕質
材料窗口相對，以透過X射線。
本實施例所用的輕質材料可以是Be、 mylar膜或聚乙烯膜。
顯然本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種修改和變型而不脫離本發(fā)明 的精神和范圍。這樣，假若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求其等同 技術的范圍內，則本發(fā)明也意圖包含這些修改和變型。
權利要求
1. 一種X射線熒光分析裝置，包括X光激發(fā)系統(tǒng)(1)、放置樣品(6)的樣品盒(5)、石墨晶體衍射光路(8)、探測器多道系統(tǒng)(9)、計算機數據采集與處理系統(tǒng)(10)等組成，其特征在于將樣品盒(5)安裝在手套箱(4)內部，其余系統(tǒng)均在手套箱(4)外部，并采用輕質材料進行窗口密封。
2. 根據權利要求1所述的X射線熒光分析裝置，其特征在于所述的X光管 外設置一個密封套管(11)，套管(11)正對X光管窗口 (2)處開一個大小等于 X光管窗口的密封套管窗(12)。
3. 根據權利要求2所述的X射線熒光分析裝置，其特征在于所述的密封套 管窗(12)用輕質材料密封。
4. 根據權利要求2所述的X射線熒光分析裝置,其特征在于:所述的套管(11) 安裝在手套箱(4)內，其底部開口同手套箱(4)的開孔相通，并被輕質材料密 封。
5. 根據權利要求1所述的X射線熒光分析裝置，其特征在于所述的探測器 外套探測器頭部密封套管(13)，套管(13)的前端為密封套管窗(14)，用輕質 材料密封。
6. 根據權利要求l、 3、 4或5所述的X射線熒光分析裝置，其特征在于所 述的輕質材料可以是Be、 mylar膜或聚乙烯膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及X射線熒光分析技術，它公開了一種X射線熒光分析裝置。該裝置包括X光激發(fā)系統(tǒng)、放置樣品的樣品盒、石墨晶體衍射光路、探測器多道系統(tǒng)、計算機數據采集與處理系統(tǒng)等組成，其中樣品盒安裝在手套箱內部，其余系統(tǒng)均在手套箱外部，并采用輕質材料進行窗口密封。該方案不僅滿足了防護的要求，而且裝置維修簡單，電子學設備所受影響也較小。
文檔編號G01N23/223GK101504380SQ20091011950
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月12日 優(yōu)先權日2009年3月12日
發(fā)明者劉桂嬌, 吳繼宗, 游 宋, 鄭維明, 黃清良 申請人:中國原子能科學研究院