Рентгеновский спектрометр

 

РЕНТГЕНОВСКИЙ СПЕКТРОМЕТР, содержащий источник рентгеновского излучения, держатель образца, а также кристалл-монохроматор с устройством для изгиба кристалла и детектор, установленные с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с одной из образующих цилиндрической поверхности кристалла-монохроматора, причем детектор установлен с возможностью вращения с удвоенной скоростью вращения кристалла-монохроматора, о тличающийся тем, что, с uteлью увеличения светосилы спектрометра при упрощении конструкции, устройство для изгиба кристалла-монохронатора снабжено приводом и системой синхронизации изгиба с поворотом крист алла-монохроматор а.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3с51) С 01 N 23 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3471400/18-25 (22) 19.07.82 (46) 23.04.84. Бюл. 11r 15 (72) А.т. Шуваев, С.В. Козореэов, Т.А. Любезнова и Б.Ю. Хельмер (71) Ростовский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет (53) 621.386(088.8) (56) l Блохин М.А. Методы рентгеноспектральных исследований. М., Изд-во физ.-мат.лит. 1959, с. 203208.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 579567, кл. G 01 N 23/22, 1976.

3. Непп, Чен, Кпипперт. Лаборатор.— ная установка для анапиза далекой тонкой структуры рентгеновского поглбщения.-"Приборы для научных исследований", 1978, 9 12, с. 4960 (прототип).

„„SU„„1087852 A (54) (57) Ркнтгкновский спкктРомктР, содержащий источник рентгеновского излучения, держатель образца, а также кристалл-монохроматор с устройством для изгиба кристалла и детектор, установленные с воэможностью вращения вокруг оси, совпадающей с одной иэ образующих цилиндрической поверхности кристалла-монохроматора, причем детектор установлен с воэможностью вращения с удвоенной скоростью вращения кристалла-монохроматора, о т" л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения светосилы спектрометра при упрощении конструкции, устройство для изгиба кристалла-монохроматора снабжено приводом и системой синхронизации изгиба с поворотом кристалла-монохроматора.

) 087852 2

10 I5

35

Изобретение относится к исследованию физических и химических свойств вещества с помощью рентгеновского излучения и может быть использовано при конструировании ренггеновсккх спектрометров.

Известен рентгеновский спектрометр систем ДРУС, содержащий источник рентгеновского излучения, изогнутый кристалл-монохроматор, установленный с возможностью поворота вокруг оси, совпадающей с одной иэ образующих цилиндрической поверхности кристалла, детектор и синусный механизм для обеспечения фокусировкг рентгеновского излучения, отраженного от кристалла-монохроматора, на щели детектора Pl).

Известен рентгеновский спектрометр, содержащий источник рентгеновского излучения, изогнутый кристаллмонохроматор, держатель образца и детектор, причем кристалл-монохроматор и детектор установлены с возможностью перемещения один относительно другоro вдоль прямолинейных направляющих 2 3.

Однако использование в известных спектрометрах в качестве источников рентгеновского излучения широкофокусных рентгеновских трубок не позволяет получить высокую мощность излучения и ограничивает их воэможности.

Наиболее близким к изобретению является рентгеновский спектро" метр, содержащий источник рентгеновского излучения, держатель образца, а также кристалл-монохроматор с устройством для изгиба кристалла и детектор, установленные с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с одной иэ образующих цилиндрической поверхности кристалла-монохроматора, причем детектор установлен с возможностью вращения с удвоенной скоростью вращения кристалла-монохроматора 3 3.

Недостаток этого устройства состоит в том, что для обеспечения фокусировки рентгеновского излучения на щели детектора применяется сложное прецизионное кинематическое устройство, осуществляющее поступа" тельные перемещения узлов рентгеновской трубки и детектора, причем заданная величина радиуса изгиба кристалла-монохроматора orðànè÷è25

55 вает увеличение светосилы спектрометра, что усложняет исследование рентгеновских спектров.

Целью изобретения является увеличение светосилы спектрометра при упрощении его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском спектрометре, содержащем источник рентгеновского излучения, держатель обраэца, а также кристалл-монохроматор с устройством для изгиба кристалла и детектор, установленные с возможностью вращения вокруг оск, совпадающей с одной из образующих цилиндрической поверхности кристалла-монохроматора, причем детектор установлен с возможностью вращения с удвоенной скоростью вращения кристалла"монохроматора, устройство для изгиба кристалла-монохроматора снабжено приводом и системой синхронизации изгиба с поворотом кристалла-монохроматора.

На чертеже показан предлагаемый спектрометр.

Рентгейовский спектрометр содержит неподвижную рентгеновскую трубку 1 с линейным фокусом F, расположенным на окружности радиуса К, „ кристалл-монохроматор 2 с устройством 3 для его изгиба, установленным на оси О, проходящей через центр укаэанной окружности и совпадающей с одной из образующих цилиндрической поверхности кристапла, с воэможностью вращения относительно нее, привод 4 и устройство 5 синхронизации изгиба кристалла с его поворотом, образец

6 с держателем, а также детектор 7, щель 8 которого также расположена на указанной окружности радиуса R0, установленный с возможностью вращения относительно оси О с угловой скоростью, вдвое превышающей скорость вращения кристалла-монохроматора со.

Устройство работает следующим образом.

Для исследования рентгеновских спектров, в частности спектров поглощения, в широком энергетическом диапазоне кристалл-монохроматор, поворачиваясь вокруг оси О, отбирает в тормозном спектре рентгеновской трубки l излучение с необходимой длиной волны Я в соответствии с уравнением Вульфа-Брегга 2d «sin8n8.

Для того, чтобы монохроматиэированное излучение от кристалла-моно87852

k к Гпя

Составитель Г. Сидохин

Редактор И. Николайчук . Техред И.Надь Корректор 0.Тигор

Заказ 2647/38 Тираж 823 Подписное

В11П111Ш Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 11осквад Ж-35 Раушская наб.д д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 10 хроматора 2, пройдя через поглощающий образец 6, фокусировалось на щели

8 детектора 7, с помощью привода 4 и системы 5 синхронизации в процессе съемки спектра радиус изгиба кристалла-монохроматора изменяется с тем, чтобы выполнялось условие фокусировки из п Rоз где Rо - радиус окружности, на кото- 10 рой расположен неподвижный фокус F рентгеновской трубки 1 и по которой движется щель 8 детектора 7; — текущий угол Вульфа-Брэгга1

R — переменный радиус изгиба 15 кристалла-монохроматора 2.

Привод 4 и система 5 синхронизации могут быть реализованы в виде кулачкового механизма, соединенного системой рычагов с устройством для изги" 20 ба кристалла. В таком варианте параметры конструкции привода и системы синхронизации определяются в соответствии с исследуемым интервалом энергий спектра. 25

Рентгеновский спектрометр обеспечивает интенсивность рентгеновского излучения, падающего на образец от кристалла-монохроматора кварца

1340, равную 10 имп/с, и разреше- Ç0 ния в области углов 8 =20-70 не хуже 5 эВ.

По сравнению с известным предлагаемый рентгеновский спектрометр обеспечивает увеличение светосилы с ростом 8 без и пол ыа сложных в изготовлении и настройке прецизионных кинематических устройств, перемещающих узлы рентгеновской трубки и детектора. Светосила спектрометра определяется как где k - коэффициент, определяемый размерами рабочей поверхности и от-. ражательными способностями кристалла и параметрами фо <алькой щели;

R — радиус изгиба кристалла.

Благодаря изменению радиуса из о гиба R

Bin 8 обеспечивается рост светосилы по сравнению с известным устройством в (к/Р,„) раз, где

R — радиус изгиба кристалла-монохроматора в известном. устройстве.

При этом на углах 60 .увеличение светосилы составляет величину

3,3 (R 400 мм 1. Исключение поступательного движения источника рентгеновского излучения и детектора приводит к существенному упрощению устройства, при этом светосила спектрометра увеличивается в зависимости от угла Вульфа-Брегга до четырех раз, что позволит расширить круг исследуемых веществ.