一種新型考古斷代x熒光分析儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種新型考古斷代X熒光分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，所使用的X熒光分析儀，它包括真空樣品室、激發(fā)光源裝置、信號(hào)探測(cè)裝置、信號(hào)處理裝置、計(jì)算機(jī)以及樣品測(cè)量平臺(tái)；其中，激發(fā)光源裝置和信號(hào)處理裝置分別連接的計(jì)算機(jī)，該激發(fā)光源安裝在靠近測(cè)樣裝置的位置，信號(hào)探測(cè)裝置連接信號(hào)處理裝置，樣品測(cè)量平臺(tái)是用于存放被測(cè)樣品。該X熒光分析儀由于對(duì)測(cè)試的樣品要求比較規(guī)范，樣品室設(shè)計(jì)比較小，不能用于測(cè)試各種較大、異形的樣品，因此不能用于考古文物類(lèi)的樣品測(cè)試。
[0003]然而針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，研發(fā)者有必要研制一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝操作方便、能夠無(wú)損測(cè)試各種大小異型考古文物，通用性強(qiáng)的新型考古斷代X熒光分析儀。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型目的提供了一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝操作方便、能夠無(wú)損測(cè)試各種大小異型考古文物，通用性強(qiáng)的新型考古斷代X熒光分析儀。
[0005]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來(lái)是實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種新型考古斷代X熒光分析儀，包括激發(fā)光源裝置、信號(hào)探測(cè)裝置、信號(hào)處理裝置、濾光片準(zhǔn)直器控制系統(tǒng)、樣品測(cè)試托架、計(jì)算機(jī)、數(shù)碼控制轉(zhuǎn)換器和真空系統(tǒng)；
[0007]還包括能用于無(wú)損測(cè)試各種大小異型考古文物的超大真空室，所述激發(fā)光源裝置通過(guò)數(shù)碼控制轉(zhuǎn)換器與所述計(jì)算機(jī)連接，所述激發(fā)光源裝置中設(shè)置有X射線發(fā)生器和高壓發(fā)生器，所述信號(hào)探測(cè)裝置中設(shè)置有與所述信號(hào)處理裝置連接的SDD電制冷探測(cè)器，所述信號(hào)處理裝置與所述計(jì)算機(jī)連接，所述SDD電制冷探測(cè)器位于所述X射線發(fā)生器激發(fā)射線的最佳反射角的位置上，所述濾光片準(zhǔn)直器控制系統(tǒng)設(shè)置在所述X射線發(fā)生器前，所述濾光片準(zhǔn)直器控制系統(tǒng)包括多個(gè)可選濾光片和準(zhǔn)直器，所述濾光片準(zhǔn)直器控制系統(tǒng)連接一電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0008]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述超大真空室包括真空密封樣品室和樣品室門(mén)，所述樣品室門(mén)鉸接在所述真空密封樣品室上，在所述真空密封樣品室內(nèi)部設(shè)有樣品室照明燈、樣品測(cè)試托架和第一攝像頭，在所述真空密封樣品室上開(kāi)設(shè)有真空出口，在所述樣品測(cè)試托架的底部設(shè)有第二攝像頭。
[0009]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述樣品室門(mén)上設(shè)有樣品觀察鉛玻璃和門(mén)把手。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述真空系統(tǒng)包括電磁閥、真空栗、管道、數(shù)碼真空檢測(cè)器以及控制系統(tǒng)，所述管道與所述真空密封樣品室上開(kāi)設(shè)的真空出口相連通，所述真空栗通過(guò)管道將所述真空室內(nèi)的空氣抽出，所述電磁閥設(shè)置在真空栗與真空室之間的管道上，所述數(shù)碼真空檢測(cè)器設(shè)置在所述真空室內(nèi)。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述信號(hào)處理裝置包括放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)，所述放大器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器相連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與所述單片機(jī)相連接。
[0012]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述計(jì)算機(jī)設(shè)有USB接口、RS232串口和以太網(wǎng)通信接口，所述單片機(jī)通過(guò)USB接口把獲取的多道數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)。
[0013]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述信號(hào)探測(cè)裝置內(nèi)部還設(shè)有探測(cè)器電源，所述SDD電制冷探測(cè)器通過(guò)探測(cè)器電源供電。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型探測(cè)器采用高分辨率、高計(jì)數(shù)率的SDD電制冷探測(cè)器，大大提高了分析元素的靈敏度和檢出限；另外設(shè)有超大真空室，可以對(duì)各種大小尺寸、各種形狀的考古文物樣品進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，可分析元素周期表中由鈉(IlNa)到鈾(92U)之間的全部元素的含量，智能軟件能根據(jù)該文物的成分含量自動(dòng)判斷出其制作年代。
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實(shí)用新型的框架圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的X射線發(fā)生器發(fā)出X射線后的反射線路圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型的超大真空室的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0020]參照?qǐng)D1所示，圖中給出的一種新型考古斷代X熒光分析儀，包括激發(fā)光源裝置100、信號(hào)探測(cè)裝置200、信號(hào)處理裝置300、濾光片準(zhǔn)直器控制系統(tǒng)400、計(jì)算機(jī)700、數(shù)碼控制轉(zhuǎn)換器900和真空系統(tǒng)。
[0021]激發(fā)光源裝置100通過(guò)數(shù)碼控制轉(zhuǎn)換器900與計(jì)算機(jī)700連接，激發(fā)光源裝置100中設(shè)置有X射線發(fā)生器110和高壓發(fā)生器120，X射線發(fā)生器110與高壓發(fā)生器120相連接，其中，以高壓50KV的正高壓X射線發(fā)生器110作為激發(fā)源，該X射線發(fā)生器110采用Be(鈹)窗厚度為75微米的韌致輻射型、低功率、自然冷卻、高壽命的X光管，并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要選擇靶材，如供選擇的靶材為:Rh(銠靶)，Ag(銀靶)，W(鎢靶)等。
[0022]信號(hào)探測(cè)裝置200中設(shè)置有與信號(hào)處理裝置300連接的SDD電制冷探測(cè)器210，在信號(hào)探測(cè)裝置200內(nèi)部還設(shè)有探測(cè)器電源220，SDD電制冷探測(cè)器210通過(guò)探測(cè)器電源220供電，SDD電制冷探測(cè)器210位于X射線發(fā)生器110激發(fā)射線的最佳反射角的位置上。
[0023]SDD電制冷探測(cè)器210選用美國(guó)AMPTEK公司最新開(kāi)發(fā)研制的具有高分辨率、高計(jì)數(shù)率的SDD電制冷探測(cè)器210，需要在低溫下(_40°C)工作，低溫需要由半導(dǎo)體制冷方式提供。SDD電制冷探測(cè)器210無(wú)需液氮冷卻，Be(鈹窗)厚度為7.5微米，對(duì)55Fe 5.9keV的X射線在計(jì)數(shù)率為1000CPS時(shí)的分辨率為125eV。并且對(duì)輕元素Na、Mg、Al、S1、S等具有高靈敏度與分辨率，使一般樣品在200秒內(nèi)，可以得到滿(mǎn)意的結(jié)果。
[0024]信號(hào)處理裝置300包括與SDD電制冷探測(cè)器210連接的放大器310、數(shù)模轉(zhuǎn)換器320和單片機(jī)330，放大器310與數(shù)模轉(zhuǎn)換器320相連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器320與單片機(jī)330相連接，在計(jì)算機(jī)700設(shè)有USB接口、RS232串口和以太網(wǎng)通信接口，而單片機(jī)330通過(guò)USB接口把獲取的多道數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)700，減少數(shù)據(jù)接口鏈接的復(fù)雜性，降低故障率。
[0025]濾光片準(zhǔn)直器控制系統(tǒng)設(shè)置在X射線發(fā)生器前，濾光片準(zhǔn)直器控制系統(tǒng)包括濾光片和準(zhǔn)直器，濾光片與準(zhǔn)直器相連接，濾光片準(zhǔn)直器控制系統(tǒng)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置相連接。
[0026]在X射線發(fā)生器前增加了濾光片410，用于降低待測(cè)元素的本底，提高分析元素的靈敏度及檢出限。該濾光片410采用合適的濾光片，可以提高特定元素的分析靈敏度，使分析下限達(dá)到PPM級(jí)，本實(shí)施例中配備5個(gè)濾光片以適應(yīng)不同的分析要求。
[0027]在X射線發(fā)生器110前還安裝有準(zhǔn)直器420，準(zhǔn)直器配備有8個(gè)不同直徑的自動(dòng)準(zhǔn)直器，可以針對(duì)不同行業(yè)的樣品，選擇合適的準(zhǔn)直器420及激發(fā)條件，使儀器的適應(yīng)性更寬廣，從X射線發(fā)生器110產(chǎn)生的初級(jí)X射線通過(guò)濾光片410及準(zhǔn)直器420后直接