一種x射線熒光探測裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種X射線熒光探測裝置，其特征在于，所述裝置包括支架，設置在支架上的X射線發生系統、X射線接收系統和平移轉動系統，以及信息分析與控制系統。其中，所述X射線接收系統與X射線發生系統相對設置，用于接收經X射線發生系統發出的X射線照射后待測樣品產生的X熒光；所述平移轉動系統，包括平移機構和轉動機構，所述平移機構帶動所述X射線接收系統和/或所述X射線發生系統在水平方向平移；所述轉動機構帶動X射線接收系統沿垂直于水平方向的軸轉動。本發明提供的X射線熒光探測裝置，可以滿足各種形態樣品的測試并極大地提高了測試結果的準確度。
【專利說明】
一種X射線熒光探測裝置
技術領域
[0001]本發明涉及探測裝置領域，具體而言，涉及一種X射線熒光探測裝置。
【背景技術】
[0002]隨著X射線熒光技術的不斷完善，帶動X射線熒光光譜儀設備的發展。作為一種快速、準確、經濟、無損的物質元素組成分析方法，已被廣泛應用于冶金、地質、建材、礦勘、石油、化工、電氣、生物、醫療、刑偵、考古、奢侈品鑒定等諸多領域。樣品探測裝置是X射線熒光光譜儀中的重要部件。現有技術中的探測裝置，其樣品倉采用一體式固定平面結構測試面板和固定不可調的定位系統進行檢測，對待測樣品表觀形貌要求較高，僅適用于平面形態的待測樣品。而對于特殊非平面型的待測樣品，測試時不平整的待檢底面區域極易將水平面定位薄膜壓變形，甚至將樣品盤/板壓離對中位置，而且難以檢測到凹進去的區域，從而導致測試結果不準確。所以為滿足各種形態樣品的測試結果準確度要求，需要對現有的X射線熒光光譜儀的樣品倉定位系統進行改進，提出功能結構更合理、使用更方便、檢測結果更精確的樣品倉X射線接收系統可調節裝置，實現定位系統可調節功能，能夠通過調節X射線接收系統的水平位移和旋轉角度來提高樣品待測面高度，并保證接收到的X射線強度最高，從而不僅能適用于平面型樣品，也能適用于非平面型樣品的檢測，并通過信息分析系統和控制系統達到精準定位，保證檢測結果的準確度。
[0003]有鑒于此，特提出本發明。
【發明內容】
[0004]本發明的第一目的在于提供一種X射線熒光探測裝置，所述的X射線熒光探測裝置能能適用于平面型樣品，也能適用于非平面型樣品的檢測并采用信息分析和控制系統和控制電機實現精準定位，保證了檢測結果的高準確度。
[0005]為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案:
[0006]本發明涉及一種X射線熒光探測裝置，其特征在于，所述裝置包括支架，設置在支架上的X射線發生系統、X射線接收系統和平移轉動系統，以及信息分析與控制系統，其中，
[0007]所述X射線接收系統與X射線發生系統相對設置，用于接收經X射線發生系統發出的X射線照射后待測樣品產生的X熒光；
[0008]所述平移轉動系統，包括平移機構和轉動機構，所述平移機構帶動所述X射線接收系統和/或所述X射線發生系統在水平方向平移;所述轉動機構帶動X射線接收系統和/或X射線發生系統沿垂直于水平方向的軸轉動。
[0009]優選地，所述平移機構包括設置在所述支架上的一對滑軌、設置在所述滑軌上的第一組滑塊和平移控制電機;所述X射線發生系統的兩端分別固定在第一組滑塊上，所述平移控制電機控制第一組滑塊進而帶動所述X射線發生系統沿所述滑軌平移。
[0010]優選地，所述X射線發生系統的一端設有第一轉動控制電機。
[0011]優選地，所述轉動機構包括X射線接收系統的旋轉機構，所述X射線接收系統的旋轉機構包括設置在支架上的橫軸和第二轉動控制電機，所述第二轉動控制電機固定在所述橫軸的一端以控制橫軸轉動，所述X射線接收系統設置在橫軸上。
[0012]優選地，所述X射線接收系統的轉動機構包括橫軸和第二轉動控制電機，所述第二轉動控制電機固定在所述橫軸的一端以控制橫軸轉動，所述X射線接收系統設置在橫軸上，所述滑軌上設置有第二組滑塊，所述橫軸的兩端設置在所述第二組滑塊上。
[0013]優選地，所述X射線發生系統包括X射線發射源、設置在所述X射線發射源上方的準直器和準直器控制電機，所述準直器控制電機用于控制所述準直器移動至所述X射線發射源的正上方。
[0014]優選地，所述X射線發生系統還包括1-5個濾光片、濾光片調節器和光源控制電機，所述濾光片并列地設置在濾光片調節器上，所述光源控制電機用于控制所述濾光片調節器在所述X射線發射源的上方移動。
[0015]優選地，所述濾光片調節器上設置有激光發射源(2)，所述濾光片調節器可以帶動所述激光發射源(2)移動至所述X射線發射源的正上方。
[0016]優選地，所述X射線接收系統上設置有感光傳感器、傳感器控制電機和感光傳感器移動導軌，所述傳感器控制電機用于控制所述感光傳感器沿所述感光傳感器移動導軌水平移動至所述X射線接收系統的接收孔正上方位置。
[0017]優選地，所述信息分析與控制系統與所述平移轉動系統連接，并控制平移轉動系統的運轉。
[0018]與現有技術相比，本發明的有益效果為:
[0019]I)本發明提供的X射線熒光探測裝置，通過平移轉動系統帶動X射線接收系統或X射線發生系統在水平方向平移，或沿垂直于水平方向的軸轉動，避免了待測樣品測試時不平整的待檢底面區域極易將水平面定位薄膜壓變形，甚至將樣品盤壓離對中位置，而且難以檢測到凹進去的區域從而導致測試結果不準確的問題，可以滿足各種形態樣品的測試并極大地提高了測試結果的準確度；
[0020]2)本發明采用激光發射源(2)、感光傳感器、信息分析和控制系統和控制電機實現精準定位，保證了檢測結果的高準確度；
[0021]3)本發明功能結構更合理、使用更方便、檢測結果更精確。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發明【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本發明的結構示意圖；
[0024]圖2是圖1的局部放大圖；
[°°25]圖3是本發明的原理示意圖。
[0026]附圖標記:
[0027]1-X射線發生系統、2-激光發射源、3-光源控制電機、4-滑塊、5_導軌、6-橫軸、7_傳感器控制電機、8-傳感器移動導軌、9-X射線接收系統、10-感光傳感器、11-支架、12-平移控制電機、13-旋轉控制電機、14-濾光片調節器、15-X射線發射源、16-準直器、17-準直器控制電機、18-信息接收和控制系統、19-待測面。
【具體實施方式】
[0028]下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0029]在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。其中，術語“第一位置”和“第二位置”為兩個不同的位置。
[0030]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0031 ]本發明的一個方面涉及一種X射線熒光探測裝置，所述裝置包括支架(II)，設置在支架(11)上的X射線發生系統(1)、X射線接收系統(9)和平移轉動系統，以及信息分析與控制系統，其中，所述X射線接收系統(9)與X射線發生系統(I)相對設置，用于接收經X射線發生系統(I)發出的X射線照射后待測樣品產生的X熒光；
[0032]所述平移轉動系統，包括平移機構和轉動機構，所述平移機構帶動所述X射線接收系統(9)和/或所述X射線發生系統(I)在水平方向平移;所述轉動機構帶動X射線接收系統(9)沿垂直于水平方向的軸轉動。
[0033]本發明的裝置，由于設置有平移轉動系統，所述X射線發生系統(I)和/或所述X射線接收系統(9)可以在其帶動下實現水平位置上的移動和軸向的旋轉，如此設計可以使得本發明的裝置不僅限于檢測外觀形貌較為規則的平面形態的待測品，還可以用以檢測特殊的非平面型的待測品。此外，本發明中的信息分析與控制系統不僅可以用于信息的收集和分析，還可以反作用于平移轉動系統，指導其運轉，以使得X射線接收系統(9)能夠接收到信號最強的X射線，從而提尚檢測的精確度。
[0034]在本發明的一個優選實施方式中，所述X射線發生系統(I)和所述X射線接收系統(9)分別與第一平移轉動系統和第二平移轉動系統連接，其分別帶動所述X射線接收系統(9)和所述X射線發生系統(I)在水平位置上移動并可沿垂直于水平方向的軸轉動。
[0035]進一步地，所述平移機構包括設置在所述支架(II)上的一對滑軌、設置在所述滑軌上的第一組滑塊和設置在所述第一組滑塊上的平移控制電機(12);所述X射線發生系統
(I)的兩端分別固定在第一組滑塊上，所述平移控制電機(12)控制第一組滑塊進而帶動所述X射線發生系統(I)沿所述滑軌平移。
[0036]本發明中，所述X射線接收系統(9)和X射線發生系統(I)相對設置，所述滑軌設置在所述X射線接收系統(9)以及和X射線發生系統(I)的兩側，X射線發生系統(I)的兩端分別固定在第一組滑塊上，通過平移控制電機(12)控制X射線發生系統(I)沿滑軌在靠近或遠離所述X射線接收系統(9)的方向上平移，從而調整最佳的檢測位置，提高檢測的準確度。
[0037]進一步地，所述X射線發生系統(I)的一端設有第一轉動控制電機。
[0038]在本發明的一個優選實施方式中，所述第一平移控制電機(12)設置在第一組滑塊上，所述X射線發生系統(I)的一端固定在第一轉動控制電機上，通過第一轉動控制電機帶動其在沿垂直于水平方向的軸轉動。
[0039]本發明通過平移轉動系統帶動所述X射線發生系統(I)進行水平位移和/或旋轉角度，以提高樣品待測面高度，并保證接收到的X射線強度最高，從而不僅能適用于平面型樣品，也能適用于非平面型樣品的檢測，保證檢測結果的準確度。
[0040]在本發明的一個優選實施方式中，所述第一滑塊上設置有凸臺，所述凸臺上設置有鉚接固定組件，所述X射線發射系統與所述凸臺鉚接并固定在所述滑塊上，所述滑塊可通過平移控制電機(12)供能，帶動X射線發射系統沿所述滑軌在水平位置上滑動平移。
[0041]所述X射線接收系統(9)通過以上設計可以實現水平位置上的滑動，在優選的實施方式中，其還可以軸向旋轉，因此其適用的范圍更加廣泛。
[0042]轉動控制電機可以控制X射線發生系統(I)沿軸向轉動。
[0043]進一步地，所述轉動機構包括X射線接收系統(9)的旋轉機構，所述X射線接收系統(9)的旋轉機構包括設置在支架(II)上的橫軸(6)和第二轉動控制電機，所述第二轉動控制電機固定在所述橫軸(6)的一端以控制橫軸(6)轉動，所述X射線接收系統(9)設置在橫軸(6)上。
[0044]在本發明的一個優選實施方式中，所述旋轉機構包括鉚接固定組件和設置在橫軸
(6)兩端的鉚接凸起，所述橫軸(6)與所述鉚接固定組件連接，所述轉動控制電機固定在橫軸(6)的一段并且可以提供動力控制橫軸(6)的轉動，X射線接收系統(9)不可拆卸地固定在橫軸(6)上，優選地，所述X射線接收系統(9)與橫軸(6)呈一體式設計。
[0045]在本發明的一個優選實施方式中，所述旋轉機構包括卡接固定組件和設置在橫軸
(6)兩端的卡接突起，所述卡接固定組件是具有向內凹陷的卡接槽的凸臺，所述卡接突起與所述卡接槽連接并可沿軸向轉動，橫軸(6)的一端與轉動控制電機連接，所述轉動控制電機可以提供動力控制恒重的轉動，X射線系統被不可拆卸地固定在橫軸(6)上，優選地，所述X射線接收系統(9)與橫軸(6)呈一體式設計。
[0046]所述X射線接收系統(9)固定在橫軸(6)上與X射線發生系統(I)對向設置，因此X射線發生系統(I)射出的X射線可以準確地被X射線接收系統(9)接收，而X射線接收系統(9)能夠通過橫軸(6)實現轉動有助于接收到信號最強的X射線，從而提高測定精確度。
[0047]進一步地，所述X射線接收系統(9)的轉動機構包括橫軸(6)和第二轉動控制電機，所述第二轉動控制電機固定在所述橫軸(6)的一端以控制橫軸(6)轉動，所述X射線接收系統(9)設置在橫軸(6)上，所述滑軌上設置有第二組滑塊，所述橫軸(6)的兩端設置在所述第二組滑塊上。
[0048]在本發明的一個優選實施方式中，所述第二組滑塊上分別設有凸臺，所述凸臺上設有圓柱狀內陷卡接槽，所述橫軸(6)的兩端上設有卡接凸起并與所述凸臺卡接，所述橫軸
(6)的一端設有旋轉控制電機(13)，所述旋轉控制電機(13)可以控制所述橫軸(6)旋轉，所述滑塊上設有平移移動電機，所述平移移動電機可以控制所述滑塊帶動橫軸(6)沿滑軌平移。
[0049]在本發明的一個優選實施方式中，所述第二組滑塊上分別設有凸臺，所述凸臺上設有鉚接槽，所述橫軸(6)的兩端上設有鉚接組件并與所述凸臺鉚接，所述橫軸(6)的一端設有旋轉控制電機(13)，所述旋轉控制電機(13)可以控制所述橫軸(6)旋轉，所述滑塊上設有平移移動電機，所述平移移動電機可以控制所述滑塊帶動橫軸(6)沿滑軌平移。
[0050]通過以上設計，X射線接收系統(9)可以在軸向旋轉并可以沿滑軌平移，因此可以更準確地定位以獲得最佳的檢測精確度。
[0051]進一步地，所述X射線發生系統(I)包括X射線發射源(15)、設置在所述X射線發射源(15)上方的準直器(16)和準直器(16)控制電機，所述準直器(16)控制電機用于控制所述準直器(16)移動至所述X射線發射源(15)的正上方。
[0052]在本發明的一個優選實施方式中，所述X射線發生系統(I)上設有準直器(16)滑軌，所述準直器(16)可以沿所述滑軌滑動至X射線發射源(15)的正上方。檢測應用中，由信息接收和控制系統(18)控制準直器(16)滑動電機使準直器(16)精確地沿所述準直器(16)滑軌移動到X射線發射源(15)的正上方。
[0053]在本發明的一個優選實施方式中，所述準直器(16)上設置有4個不同的孔，所述孔可根據需求精確地由準直器(16)帶動而滑動至X射線發射源(15)的正上方。
[0054]進一步地，所述X射線發生系統(I)還包括1-5個濾光片、濾光片調節器(14)和光源控制電機(3)，所述濾光片被并列地設置在濾光片調節器(14)上，所述光源控制電機(3)用于控制所述濾光片調節器(14)在所述X射線發射源(15)的上方移動。
[0055]在本發明的一個優選實施方式中，所述濾光片調節器(14)上設有4個濾光片，所述濾光片并列設置，所述X射線發生系統(I)上還設有調節器滑軌。檢測應用中，由信息接收和控制系統(18)控制所述光源控制電機(3)使濾光片調節器(14)沿調節器滑軌滑動，可根據需求使得滑軌上設置的某一所需濾光片滑動至X射線發射源(15)的正上方。
[0056]進一步地，在本發明的一個實施方式中，所述濾光片調節器(14)上設有I個濾光片;在本發明的另一個實施方式中，所述濾光片調節器(14)上設有5個濾光片。
[0057]使用過程中，濾光片調節器(14)帶動所需濾光片滑動至X射線發射源(15)的正上方，后準直器(16)沿準直器(16)滑軌滑動至X射線發射源(15)和所選用的濾光片的正上方，X射線發射源(15)射出所需的X射線。
[0058]進一步地，所述濾光片調節器(14)上設置有激光發射源(2)，所述濾光片調節器
(14)可以帶動所述激光發射源(2)移動至所述X射線發射源(15)的正上方。
[0059]應用中，信息接收和控制系統(18)啟動光源控制電機(3)帶動濾光片調節器(14)滑動，使所述激光發射源(2)移動到X射線發射源(15)的正上方，精確定位后，啟動激光發射源(2)沿固定角度發射激光。
[0060]使用激光發射源(2)發射激光的目的在于精確定位并尋找X射線接收系統(9)的最佳水平位置和角度。
[0061]進一步地，所述X射線接收系統(9)上設置有感光傳感器(10)、傳感器控制電機(7)和感光傳感器(10)移動導軌(8)，所述傳感器控制電機(7)用于控制所述感光傳感器(10)沿所述感光傳感器(10)移動導軌(8)水平移動至所述X射線接收系統(9)的接收孔正上方位置。
[0062]應用中，信息接收和控制系統(18)啟動傳感器控制電機(7)，使感光傳感器(10)沿傳感器移動導軌(8)移動到X射線接收系統(9)的接收孔正上方位置。后信息接收和控制系統(18)啟動平移控制電機(12)，平移控制電機(I2)帶動X射線接收系統(9)沿導軌在水平方向上移動，直到感光傳感器(10)接收到激光信號，然后迅速通過信號線傳輸到信息系統和控制系統，使控制系統立即控制平移控制電機(12)停止運行，由于光電信號傳輸的超快速度可實現X射線接收系統(9)在水平方向上的精準定位。X射線接收系統(9)在水平方向上精準定位后，啟動旋轉控制電機(13)，旋轉控制電機(13)帶動橫軸(6)上的X射線接收系統
(9)旋轉，不斷調整激光接收角度，直到感光傳感器(10)接收到最強的激光信號，然后迅速通過信號線傳輸到信息系統和控制系統，使控制系統立即控制旋轉控制電機(13)停止運行，由于光電信號傳輸的超快速度可實現X射線接收角度的精準定位。
[0063]通過以上設計，可以實現X射線接收系統(9)的完整精確定位，保證X射線發射系統可以接收到最強信號的X射線并從而提高檢測精度。
[0064]進一步地，所述信息分析與控制系統與所述平移轉動系統連接，并控制平移轉動系統的運轉。
[0065]本發明的優點在于，通過精準定位調節，X射線接收系統(9)可以接收到最強的X射線，得到的檢測數據更精確，而且通過激光輔助定位調節滿足了對于不平整待測面凹進區域的檢測需求，使其不僅能適用于平面型樣品，也能適用于非平面型樣品的檢測，達到了功能結構更合理、使用更方便、檢測結果更精確的設備改進目的。
[0066]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種X射線熒光探測裝置，其特征在于，所述裝置包括支架，設置在支架上的X射線發生系統、X射線接收系統和平移轉動系統，以及信息分析與控制系統，其中， 所述X射線接收系統與X射線發生系統相對設置，用于接收經X射線發生系統發出的X射線照射后待測樣品產生的X熒光； 所述平移轉動系統，包括平移機構和轉動機構，所述平移機構帶動所述X射線接收系統和/或所述X射線發生系統在水平方向平移;所述轉動機構帶動X射線接收系統沿垂直于水平方向的軸轉動。2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述平移機構包括設置在所述支架上的一對滑軌、設置在所述滑軌上的第一組滑塊和平移控制電機;所述X射線發生系統的兩端分別固定在第一組滑塊上，所述平移控制電機控制第一組滑塊進而帶動所述X射線發生系統沿所述滑軌平移。3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述X射線發生系統的一端設有第一轉動控制電機。4.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述轉動機構包括X射線接收系統的旋轉機構，所述X射線接收系統的旋轉機構包括設置在支架上的橫軸和第二轉動控制電機，所述第二轉動控制電機固定在所述橫軸的一端以控制橫軸轉動，所述X射線接收系統設置在橫軸上。5.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述X射線接收系統的轉動機構包括橫軸和第二轉動控制電機，所述第二轉動控制電機固定在所述橫軸的一端以控制橫軸轉動，所述X射線接收系統設置在橫軸上，所述滑軌上設置有第二組滑塊，所述橫軸的兩端設置在所述第二組滑塊上。6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述X射線發生系統包括X射線發射源、設置在所述X射線發射源上方的準直器和準直器控制電機，所述準直器控制電機用于控制所述準直器移動至所述X射線發射源的正上方。7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述X射線發生系統還包括1-5個濾光片、濾光片調節器和光源控制電機，所述濾光片被并列地設置在濾光片調節器上，所述光源控制電機用于控制所述濾光片調節器在所述X射線發射源的上方移動。8.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述濾光片調節器上設置有激光發射源，所述濾光片調節器可以帶動所述激光發射源移動至所述X射線發射源的正上方。9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述X射線接收系統上設置有感光傳感器、傳感器控制電機和感光傳感器移動導軌，所述傳感器控制電機用于控制所述感光傳感器沿所述感光傳感器移動導軌水平移動至所述X射線接收系統的接收孔正上方位置。10.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信息分析與控制系統與所述平移轉動系統連接，并控制平移轉動系統的運轉。
【文檔編號】G01N23/223GK105891246SQ201610465363
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】丁嬌嬌, 母海亮, 王雅西
【申請人】北京至恒盛技術服務有限公司, 北京至一恒盛技術服務有限公司