專利名稱：基于x射線激發(fā)光源的光譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于材料檢測的光譜測試儀器，特別是一種適用于在X射線激發(fā)下檢測發(fā) 光材料的光譜測試儀器。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的熒光光譜儀基本采用氙燈(150W)作為激發(fā)光源，只能用于光致發(fā)光材 料的發(fā)光光譜檢測。而不能測定那些必須用X射線激發(fā)的發(fā)光材料，要想測定此類材料， 通常采用兩臺儀器分別測定的方法進(jìn)行，既首先將材料在X射線儀器上激發(fā)，然后立即移 置到熒光光譜儀上，測定其波長對應(yīng)發(fā)光強(qiáng)度的光譜分布曲線與余輝。
由于余輝有兩部分組成，既一個瞬間強(qiáng)度迅速下降的快過程和一個相對強(qiáng)度緩慢下降 的慢過程。當(dāng)樣品停止X射線輻射后，移到熒光光譜儀上進(jìn)行光譜測定時，并不能測量出 該材料在激發(fā)下發(fā)光隨著激發(fā)時間的變化曲線，而且測量的波長對應(yīng)于發(fā)光強(qiáng)度光譜分布 曲線的發(fā)光強(qiáng)度明顯下降，并且余輝的快過程測量不完全，只能測量到慢過程。因此，無 法準(zhǔn)確的測量出余輝隨著時間變化曲線和確定余輝時間，所以對該種材料的光譜分析是一 個不完整的檢測結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為解決目前對在X射線激發(fā)下，發(fā)光材料的光譜檢測技術(shù)手段的缺 陷，提供一種基于X射線激發(fā)光源的光譜儀，以滿足該技術(shù)領(lǐng)域的光譜檢測技術(shù)要求。
本發(fā)明基于x射線激發(fā)光源的光譜儀，包括x射線發(fā)生器、控制快門、真空通道、限
制狹縫、放置被測樣品的旋轉(zhuǎn)樣品臺、光纖、入射狹縫、衍射光柵、出射狹縫、凹面鏡、
透鏡、光電倍增管和計算機(jī)處理系統(tǒng)；
所述的X射線發(fā)生器發(fā)出的X-射線，通過控制快門，進(jìn)入真空通道，經(jīng)由真空通道出口的限制狹縫，照射到旋轉(zhuǎn)樣品臺上的被測樣品上，樣品的被激發(fā)光通過光纖傳導(dǎo)到所 述的入射狹縫，再經(jīng)衍射光柵分光后從出射狹縫射出，經(jīng)所述的凹面鏡和透鏡聚集于光電 倍增管，光電倍增管通過A/D轉(zhuǎn)換器與計算機(jī)處理系統(tǒng)相連接。
所述的光纖的輸入端被夾持在一旋轉(zhuǎn)臺上，以便調(diào)整光纖的輸入端使其對應(yīng)于所述的 旋轉(zhuǎn)樣品臺上的被測樣品。
將被測發(fā)光材料樣品貼置在本光譜儀的旋轉(zhuǎn)樣品臺的臺面上，旋動旋轉(zhuǎn)樣品臺以調(diào)整
X射線相對于臺面的入射角度，調(diào)整光纖使其輸入端對準(zhǔn)樣品臺上的被測樣品；打開X射 線發(fā)生器的控制快門，被測樣品被激發(fā)而產(chǎn)生的發(fā)光，即通過光纖接收傳導(dǎo)至衍射光柵分 光后，再經(jīng)光電倍增管和A/D轉(zhuǎn)換器被計算機(jī)處理系統(tǒng)接收而實現(xiàn)對被測發(fā)光材料在X射
線激發(fā)下的發(fā)光特性進(jìn)行實時光譜檢測。
采用本發(fā)明基于X射線激發(fā)光源的光譜儀，可實時、準(zhǔn)確的測得發(fā)光材料在X射線激 發(fā)下的波長對應(yīng)發(fā)光強(qiáng)度的光譜分布曲線；發(fā)光強(qiáng)度隨著激發(fā)時間變化曲線；余輝衰減隨 著時間變化曲線以及余輝時間。解決了目前的技術(shù)手段不能實現(xiàn)準(zhǔn)確、完整的檢測x射線 激發(fā)下發(fā)光材料的發(fā)光光譜的技術(shù)難題。


圖1是本發(fā)明基于X射線激發(fā)光源的光譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖2是采用本光譜儀檢測實施例所獲得的材料在X射線激發(fā)下發(fā)光強(qiáng)度隨著時間變化 的全過程曲線圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖給出的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示， 一種基于X射線激發(fā)光源的熒光光譜儀，包括X射線發(fā)生器1、控制快 門K、真空通道2、限制狹縫Si、放置被測樣品的旋轉(zhuǎn)樣品臺3、光纖4、入射狹縫S2、衍 射光柵5、出射狹縫S3、凹面鏡M、透鏡L、光電倍增管6和計算機(jī)處理系統(tǒng)7;
所述的X射線發(fā)生器l發(fā)出的X-射線，通過控制快門K，進(jìn)入真空通道2，經(jīng)由真空 通道出口的限制狹縫Su照射到旋轉(zhuǎn)樣品臺3上的被測樣品上，樣品的被激發(fā)光通過光纖4傳導(dǎo)到所述的入射狹縫S2，再經(jīng)衍射光柵5分光后從出射狹縫S3射出，經(jīng)所述的凹面鏡 M和透鏡L聚集于光電倍增管6，光電倍增管6通過A/D轉(zhuǎn)換器與計算機(jī)處理系統(tǒng)7相連 接。
所述的光纖4的輸入端被夾持在一旋轉(zhuǎn)臺上(圖中未標(biāo)示)，以便調(diào)整光纖的輸入端 使其對應(yīng)于所述的旋轉(zhuǎn)樣品臺3上的被測樣品。 以下是采用本發(fā)明光譜儀檢測材料的實例
以一種硅酸鹽攙雜稀土長余輝發(fā)光材料作為測試樣品，監(jiān)控波長505nm,測定發(fā)光強(qiáng) 度隨著激發(fā)時間變化曲線；余輝衰減隨著時間變化曲線。如圖2所示，當(dāng)快門沒有打開時， 測定的是儀器背底噪音；打開控制快門后，材料被激發(fā)，馬上產(chǎn)生一個瞬間發(fā)光強(qiáng)度迅速 增強(qiáng)的快過程，與一個發(fā)光強(qiáng)度隨著時間增長而逐漸緩慢增強(qiáng)的慢過程，關(guān)閉快門后，停 止激發(fā)，此時測定的是材料的余輝，余輝也同樣存在一個發(fā)光強(qiáng)度迅速下降的快過程和一 個相對下降緩慢的慢過程，余輝強(qiáng)度從最大值下降到它的強(qiáng)度十分之一處，所用的時間， 就是此材料的余輝時間。而采用兩臺儀器分別測定的方法，只能測量余輝強(qiáng)度下降的部分 快過程與慢過程。
權(quán)利要求
1.一種基于X射線激發(fā)光源的光譜儀，其特征在于包括X射線發(fā)生器(1)、控制快門(K)、真空通道(2)、限制狹縫(S1)、放置被測樣品的旋轉(zhuǎn)樣品臺(3)、光纖(4)、入射狹縫(S2)、衍射光柵(5)、出射狹縫(S3)、凹面鏡(M)、透鏡(L)、光電倍增管(6)和計算機(jī)處理系統(tǒng)(7)；所述的X射線發(fā)生器(1)發(fā)出的X-射線，通過控制快門(K)，進(jìn)入真空通道(2)，經(jīng)由真空通道出口的限制狹縫(S1)，照射到旋轉(zhuǎn)樣品臺(3)上的被測樣品上，樣品的被激發(fā)光通過光纖(4)傳導(dǎo)到所述的入射狹縫(S2)，再經(jīng)衍射光柵(5)分光后從出射狹縫(S3)射出，經(jīng)所述的凹面鏡(M)和透鏡(L)聚集于光電倍增管(6)，光電倍增管(6)通過A/D轉(zhuǎn)換器與計算機(jī)處理系統(tǒng)(7)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線激發(fā)光源的光譜儀，其特征在于所述的光纖(4) 的輸入端被夾持在一旋轉(zhuǎn)臺上，以便調(diào)整光纖的輸入端使其對應(yīng)于所述的旋轉(zhuǎn)樣品臺(3) 上的被測樣品。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于材料檢測的光譜測試儀器，特別是一種基于X射線激發(fā)光源的光譜儀，包括X射線發(fā)生器、真空通道、限制狹縫、放置被測樣品的旋轉(zhuǎn)樣品臺、光纖、入射狹縫、衍射光柵、出射狹縫、凹面鏡、透鏡、光電倍增管和計算機(jī)處理系統(tǒng)；所述的X射線發(fā)生器發(fā)出的X-射線，經(jīng)由真空通道出口的限制狹縫，照射到旋轉(zhuǎn)樣品臺上的被測樣品上，樣品的被激發(fā)光通過光纖傳導(dǎo)到所述的入射狹縫，再經(jīng)衍射光柵分光后從出射狹縫射出，經(jīng)所述的凹面鏡和透鏡聚集于光電倍增管，光電倍增管通過A/D轉(zhuǎn)換器與計算機(jī)處理系統(tǒng)相連接。本光譜儀解決了目前的技術(shù)手段不能實現(xiàn)準(zhǔn)確、完整的檢測X射線激發(fā)下發(fā)光材料的發(fā)光光譜的技術(shù)難題。
文檔編號G01N23/223GK101551345SQ20091006697
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者任新光 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所