專利名稱：：便攜式同位素源x射線熒光儀穩(wěn)譜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明適用于便攜式同位素源X射線熒光儀，利用該穩(wěn)譜裝置，能克服儀器工作過程中受環(huán)境條件影響造成的譜漂移，從而保證議器工作狀態(tài)的一致性，進(jìn)一步提高儀器在解決地質(zhì)問題、找礦、勘探中的性能。根據(jù)查閱、檢索資料表明，在國內(nèi)外核幅射類儀器中，特別是以NaI(Tl)晶體為檢測器的儀器。為克服譜漂移，已經(jīng)采用或提出的穩(wěn)譜方案有以下幾種(1)利用已知能量的參考源。是將參考源(如同位素源或發(fā)光二極管等)給出的信號選擇出來。通過對計數(shù)率的比較和調(diào)整管的調(diào)節(jié)使用，補(bǔ)償有關(guān)變化，使參考源給出的信號幅度不變，從而使欲測信號幅度也可穩(wěn)定，達(dá)到穩(wěn)譜的目的。(2)利用天然r射線譜中存在的能峰代替的參考源，其原理與上類似。(3)溫度控制裝置。大型航空、測井幅射儀利用溫度控制裝置，使探頭恒溫、減小溫度變化的影響。(4)溫度補(bǔ)償裝置。用于修正溫度變化引起的譜漂。但是，以上方案大多被r射線輻射儀采用。大型多道室內(nèi)能量色散XRF分析儀常利用恒溫裝置和計算機(jī)解譜聯(lián)合方案。而便攜式同位素源X射線熒光儀由于其特殊性能，目前國內(nèi)便攜式同位素源X射線熒光儀均未應(yīng)用穩(wěn)譜裝置。因此，這類儀器未能從根本上采取有效措施克服譜漂影響。查閱、檢索資料如下1、上海地質(zhì)儀器廠FD-3022型微機(jī)化四道r能譜儀說明書。2、重慶地質(zhì)儀器廠HYX-1型熒光分析儀說明書HYX-2型熒光分析儀說明書HYX-3型熒光分析儀說明書3、北京綜合儀器有關(guān)核幅射儀器產(chǎn)品說明書。4、西安海通原子能應(yīng)用研究所HITOP900便攜式X熒光分析儀。5、7500Portable4kMultichanelAnalyzer說明書USA.6、Series35PlusMultichannelAnalyzer說明書USA.7、TheADCAMSystem-anMCBContainingahighperfor-manceADC，datamemoryandcomputerinferfaee說明書USA野外用便攜式同位素源X射線熒光儀的閃爍計數(shù)器受溫度影響大。NaI(Tl)閃爍體的溫度系數(shù)不線性，而且當(dāng)輻射源射線能量不同時，其溫度系數(shù)也是不同的。我國地域遼闊，各地氣溫變化大，即使同一地區(qū)，其晝夜溫度差也有高達(dá)數(shù)十度的。試驗表明，儀器在25℃+15℃溫度范圍內(nèi)工作，其譜線漂移可高達(dá)40%，而讀數(shù)變化可達(dá)一至二倍。而另一方面，儀器零件老化，空氣相對溫度變化等因素也造成一定程度譜漂移?，F(xiàn)有采用的是用標(biāo)準(zhǔn)參考樣測出譜的位置，然后作漂移校正。采用這種校正方法精度差、工作效率低。因此導(dǎo)致現(xiàn)有的便攜式同位素源X射線熒光儀分析結(jié)果誤差大，已不能適應(yīng)用作定量分析的發(fā)展趨勢。為了有效地克服分析結(jié)果誤差大的缺陷，發(fā)明了該穩(wěn)譜裝置。穩(wěn)譜裝置由產(chǎn)生單散峰的單元素片(圖1、1)、分析器(圖1、2)、分頻電路(圖1、3)，可逆定標(biāo)器(圖1、4)、DAC(圖1、5)、熒光儀有關(guān)電路(圖1、A)、高壓調(diào)整管(圖1、B)組成。見圖1。該穩(wěn)譜裝置實現(xiàn)穩(wěn)譜的過程是儀器工作狀態(tài)下，將單元素片安放在便攜式同位素源X射線熒光儀的探頭上，穩(wěn)譜電路被自動打開。由兩道分析器分別記錄單色散峰圖示部分的記數(shù)。當(dāng)譜末漂移時，兩道記數(shù)相同，它們的計數(shù)送至8位可逆定標(biāo)器，結(jié)果輸出值為零;如果譜發(fā)生漂移后，兩道計數(shù)不同，可逆定標(biāo)器輸出端的數(shù)據(jù)給出控制信號，可以調(diào)整光電倍增管的高壓。也可以調(diào)整放大器的增益。該過程自動連續(xù)進(jìn)行，直至將譜峰強(qiáng)行拉回預(yù)定位置，實現(xiàn)穩(wěn)譜。和現(xiàn)有穩(wěn)譜方法相比較，該穩(wěn)譜裝置的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、該穩(wěn)譜裝置適用于現(xiàn)有的便攜式同位素源X射線熒光儀，且不需要改變儀器線路和特性參數(shù)。由于便攜式同位素源X射線熒光儀是利用同位素X射線源照射樣品，所使用的同位素源要求強(qiáng)度大。如采用附加參考源的辦法，源太弱不起作用，源太強(qiáng)，現(xiàn)有電路指標(biāo)已不滿足條件。因此便攜式同位素源X射線熒光儀利用附加參考源穩(wěn)譜是不可取的。2、作為便攜式同位素源X射線熒光儀穩(wěn)譜裝置內(nèi)容之一的標(biāo)準(zhǔn)譜來源，無論是采用待測對象譜線作為標(biāo)準(zhǔn)譜，還是利用天然r射線譜中存在的能峰作為標(biāo)準(zhǔn)譜，都不能滿足其獨(dú)特要求。發(fā)明的該穩(wěn)譜裝置則能滿足這些要求，并能很容易地安裝到儀器中去。3、該穩(wěn)譜裝置功耗極小，成本低、能消除任何因素引起的譜漂移，由于采用了數(shù)字電路，大大提高了穩(wěn)譜的精度，且對這種野外儀器不構(gòu)成任何重量負(fù)擔(dān)。它克服了其它核幅射儀器采用的一些專為消除溫度影響而設(shè)計的穩(wěn)譜裝置的局限性，是便攜式同位素源X射線熒光儀理想的穩(wěn)譜裝置。4、該穩(wěn)譜裝置選用了分頻器，能有效地忽略由放射性統(tǒng)計漲落而造成的讀數(shù)變化，從而消除放射性統(tǒng)計漲落對穩(wěn)譜的影響該穩(wěn)譜裝置已用于成都地質(zhì)學(xué)院應(yīng)用核技術(shù)研究所生產(chǎn)的84686型、88型便攜式同位素源X射線熒光儀。經(jīng)過長期溫箱試驗和在野外工作結(jié)果表明在25℃+25℃的溫度變化范圍內(nèi)，使譜漂移低于+1%。有效而又方便地解決了該儀器譜線漂移問題。圖1、穩(wěn)譜裝置結(jié)構(gòu)圖。圖中1、產(chǎn)生單色散峰的單元素片。圖中2、分析器。圖中3、分頻電路。圖中4、可逆定標(biāo)器。圖中5、DAC。圖中A、X射線熒光儀有關(guān)電路。圖中B、高壓調(diào)整管圖2、穩(wěn)譜裝置電路框圖。圖中A、X射線熒光儀分析電路。圖中B、調(diào)整管。圖中1、分頻器。圖中2、八位可逆定標(biāo)器。圖中3、DAC。穩(wěn)譜裝置的制作1、制作產(chǎn)生單色散峰的單元素片凡能經(jīng)合適的同位素源照射后，在現(xiàn)有的探測器分辨水平下能產(chǎn)生一個單色散峰的任意單元素都可用來制作單元素片。如將分析純用的氧化銅粉末和聚乙烯粉20g經(jīng)混勻熱壓成型即可成為238Pu源測量用的單元素片。熱壓溫度為100℃-200℃。單元素片一般規(guī)格為直徑30-60mm、厚度1-3mm。2、穩(wěn)譜裝置電路，如圖二所示。權(quán)利要求1.一種便攜式同位素源X射線熒光儀的穩(wěn)譜裝置，它主要包括產(chǎn)生單色散峰的單元素片、分頻器、可逆定標(biāo)器、DAC電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述穩(wěn)譜裝置，特征是產(chǎn)生單色散峰的單元素片的制作方法是將分析純用的氧化銅粉末和聚乙烯粉20g混勻、熱壓成型、熱壓溫度為100-200℃。單元素片的規(guī)格為直徑30-60mm、厚度1-3mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述穩(wěn)譜裝置，特征是電路部分由分頻器、可逆定標(biāo)器、DAC電路構(gòu)成。全文摘要本發(fā)明提供了一種便攜式同位素源X射線熒光儀的穩(wěn)譜裝置。其主要特征在于采用該穩(wěn)譜裝置、能克服儀器工作過程中受環(huán)境條件影響造成的譜漂移，使儀器在25℃+25℃的溫度變化范圍內(nèi)、譜漂移低于+1％，保證儀器在任何情況下工作狀態(tài)的一致性，提高儀器在解決地質(zhì)問題、找礦、勘探和冶金工業(yè)中的性能。穩(wěn)譜裝置由單元素片、分析器、分頻器、可逆定標(biāo)器、DAC電路構(gòu)成。其特征是穩(wěn)譜性能好；易于安裝進(jìn)儀器之中。文檔編號G01N23/223GK1064748SQ91107159公開日1992年9月23日申請日期1991年3月14日優(yōu)先權(quán)日1991年3月14日發(fā)明者黃慎文,賴萬昌,度先國,劉磊申請人:成都地質(zhì)學(xué)院應(yīng)用核技術(shù)研究所