CN209247662U - 饲料重金属含量x射线荧光检测便携装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所设计的饲料重金属含量x射线荧光检测便携装置，它的固定平台及辐射防护罩的一端开设有与抽屉型辐射防护罩连通的工作窗口，抽屉型辐射防护罩上设有抽屉型样品架，X射线管的X射线输出端与准直器的X射线输入端之间设有滤光片，硅漂移探测器的硅漂移探测信号输出端连接多道分析仪的信号输入端，电脑的X射线管控制信号输出端连接X射线管的控制信号输入端，多道分析仪的分析数据输出端连接电脑的分析数据输入端。本实用新型具有测量装置便携、测量快速高效、对环境污染小，能够同时检测饲料中多种重金属元素含量的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及X射线荧光技术，具体地指一种饲料重金属含量X射线荧光检测便携装置。
背景技术
饲料质量安全关系着食品安全和环境安全，与人类的健康和生存密切相关。重金属元素随着饲料进入动物体内后，无法被动物吸收而随***物进入土壤、水体和农作物，对环境和人类的生存造成威胁；被动物吸收的重金属元素，常常蓄积在动物的肝脏和肾脏等器官，可能引起动物的慢性或急性中毒，并残留在其它可食组织中，通过食物链危害人体健康。《饲料卫生标准》(GB 13078-2017)对饲料中铅、汞和镉等重金属限量作出明确要求。相关国家标准(《饲料中铅的测定原子吸收光谱法》(GB/T 13080-2004)、《饲料中汞的测定》(GB/T 13081-2006)、《饲料中镉的测定方法》(GB/T 13082-1991)) 规定了饲料中重金属元素铅、汞、镉等的测定方法，包括原子荧光光谱法、原子吸收光谱法(火焰法、石墨炉法)、冷原子吸收光谱法。此外电感耦合等离子体质谱法、液相色谱－原子荧光光谱法、液相色谱－电感耦合等离子体质谱法在饲料中重金属元素的测定中也有应用。这些化学分析方法灵敏度高、准确率较高，精确度较好，但是均需要对样品进行消化处理，耗时费力，且消化和分析使用的试剂对环境造成污染。
随着我国养殖业规模的不断扩大，饲料产量不断提高；常规性对饲料中有害物质含量的监测是安全饲料和安全动物性食品生产的基本要求，因此开发有害物质的快速检测方法是现代化饲料生产的迫切需要。
发明内容
本实用新型的目的就是要提供一种饲料重金属含量X射线荧光检测便携装置，该装置能在不对环境造成污染的情况下，高效快捷的测量饲料中重金属含量。
为实现此目的，本实用新型所设计的饲料重金属含量X射线荧光检测便携装置，它包括电脑，固定平台及辐射防护罩，设置在固定平台及辐射防护罩的固定平台外端面的抽屉型辐射防护罩，设置在固定平台及辐射防护罩内的X射线管、滤光片、准直器、硅漂移探测器(Silicon Drift Detector，简称SDD)和多道分析仪，其中，所述固定平台及辐射防护罩的一端开设有与抽屉型辐射防护罩连通的工作窗口，抽屉型辐射防护罩上设有抽屉型样品架，X射线管的X 射线输出端与准直器的X射线输入端之间设有滤光片，硅漂移探测器的硅漂移探测信号输出端连接多道分析仪的信号输入端，电脑的X 射线管控制信号输出端连接X射线管的控制信号输入端，多道分析仪的分析数据输出端连接电脑的分析数据输入端，所述准直器的输出端输出的具有不同焦斑大小的X射线透过工作窗***到抽屉型样品架的被测样品上，硅漂移探测器的输入端用于接收被测样品产生的特征X射线荧光。
本实用新型的工作原理为：采用四分法获得有代表性的样品，经研磨过40目筛。取粉碎后的饲料加入聚乙烯高压制样成型，放置于饲料样品固定架。经过X射线辐射，饲料样品发出荧光，经过探测收集光谱信息，采用专用光谱分析方法，提取重金属元素特征X 射线荧光信号，经过化学计量学方法分析，直接获取样品中重金属元素含量。
本实用新型具有测量装置便携、测量快速高效、对环境污染小，能够同时检测饲料中多种重金属元素含量的技术效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1—X射线管、2—滤光片、3—准直器、4—工作窗口、5 —抽屉型辐射防护罩、6—抽屉型样品架、7—硅漂移探测器、8—多道分析仪、9—第二电源、10—USB信号线、11—固定平台及辐射防护罩、12—电脑、13—第一电源。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
本实用新型设计的饲料重金属含量x射线荧光检测便携装置，如图1所示，它包括电脑12，固定平台及辐射防护罩11，设置在固定平台及辐射防护罩11的固定平台外端面的抽屉型辐射防护罩5，设置在固定平台及辐射防护罩11内的X射线管1、滤光片2、准直器3、硅漂移探测器7和多道分析仪8，其中，所述固定平台及辐射防护罩11的一端开设有与抽屉型辐射防护罩5连通的工作窗口4，抽屉型辐射防护罩5上设有抽屉型样品架6，X射线管1的X射线输出端与准直器3的X射线输入端之间设有滤光片2，X射线管1 的X射线输出端输出的X射线经过滤光片2进入准直器3的X射线输入端，硅漂移探测器7的硅漂移探测信号输出端连接多道分析仪8 的信号输入端，电脑12的X射线管控制信号输出端通过USB信号线10连接X射线管1的控制信号输入端(电脑12能控制X射线管 1使其射出所需的X射线)，多道分析仪8的分析数据输出端通过 USB信号线10连接电脑12的分析数据输入端，所述准直器3的输出端输出的具有不同焦斑大小的X射线透过工作窗口4射到抽屉型样品架6的被测样品上，硅漂移探测器7的输入端用于接收被测样品产生的特征X射线荧光。
上述技术方案中，准直器3的输出端与硅漂移探测器7的输入端之间的夹角范围为30～60°。
上述技术方案中，所述准直器3的输出端与硅漂移探测器7的输入端之间的夹角为45°。夹角为45°时能使得收集效率达到最大化。
上述技术方案中，所述准直器3输出端的正向延长线与硅漂移探测器7输入端的反向延长线之间的交点位于抽屉型样品架6上。
上述技术方案中，它还包括第一电源13和第二电源9，所述第一电源13的电能输出端连接X射线管1的电能输入端。所述第二电源9的电能输出端连接多道分析仪8的电能输入端。
上述技术方案中，所述固定平台及辐射防护罩11具有电接地。
上述技术方案中，所述X射线管1、滤光片2、准直器3、硅漂移探测器7和多道分析仪8固定安装在固定平台及辐射防护罩11的平台底面上。
上述技术方案中，所述X射线管1的X射线输出端、滤光片2、准直器3的X射线输入端和准直器3的输出端为同轴设置。
上述技术方案中，滤光片2为铝滤光片、铜滤光片、钼滤光片、银滤光片或钨滤光片。上述多道分析仪8的通道数最大可达8K道。
上述技术方案中，集成X射线管1的型号为Amptek mini X-ray；集成硅漂移探测器7和多道分析仪8的型号为Amptek X-123。
上述技术方案中，抽屉型辐射防护罩5为钨合金辐射防护罩，可以屏蔽X射线，使得周围环境符合安全剂量标准。上述技术方案中，抽屉型样品架6为聚乙烯样品架，对X射线透明，抽屉型设计待测样品取放方便。上述固定平台及辐射防护罩11的固定平台为不锈钢固定平台，辐射防护罩为钨合金辐射防护罩，可以屏蔽X射线，使得周围环境符合安全剂量标准。
本实用新型的工作过程为：采用四分法获得有代表性的样品，经研磨过40目筛。取粉碎后的饲料加入聚乙烯高压制样成型，设置在抽屉型辐射防护罩5内的抽屉型样品架6上，X射线管1发出X 射线经过滤光片2过滤杂峰，然后通过准直器3获得不同焦斑大小的X射线，该X射线辐照被测饲料，产生对应的特征X射线荧光，在与入射X射线呈45°夹角方向上利用硅漂移探测器7收集荧光，送到多道分析仪8进行分析。X射线管1由9V直流第一电源13供电。多道分析仪8由5V直流第二电源供电，并通过USB信号线与电脑12连接，由电脑12进行数据分析处理(运算、分析、显示、储存、打印等)。X射线发射及荧光接收和多道分析部分，以及待测对象都处于钨合金辐射防护装置内，环境辐射水平符合国家相关规定。
以含有不同浓度梯度的铅、汞和镉等重金属元素的饲料作为样品，自然风干，研磨后过筛，经过高压制样，然后置于抽屉型样品架中，经过X射线辐照后，获取荧光光谱，谱线中可以观察到铅 (Lα10.55、Lβ12.61keV)、汞(Lα9.99、Lβ11.82keV)和镉 (Kα23.17、Kβ26.14keV)等重金属元素的特征X射线荧光信号。利用化学计量学方法，在多道分析仪8中采用专用光谱分析方法，能够得到样品中铅、汞和镉等重金属元素含量，装置最低检测下限分别为0.1mg/kg、0.1mg/kg和0.05mg/kg。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (7)
1.一种饲料重金属含量x射线荧光检测便携装置，其特征在于：它包括电脑(12)，固定平台及辐射防护罩(11)，设置在固定平台及辐射防护罩(11)的固定平台外端面的抽屉型辐射防护罩(5)，设置在固定平台及辐射防护罩(11)内的X射线管(1)、滤光片(2)、准直器(3)、硅漂移探测器(7)和多道分析仪(8)，其中，所述固定平台及辐射防护罩(11)的一端开设有与抽屉型辐射防护罩(5)连通的工作窗口(4)，抽屉型辐射防护罩(5)内设有抽屉型样品架(6)，X射线管(1)的X射线输出端与准直器(3)的X射线输入端之间设有滤光片(2)，硅漂移探测器(7)的硅漂移探测信号输出端连接多道分析仪(8)的信号输入端，电脑(12)的X射线管控制信号输出端连接X射线管(1)的控制信号输入端，多道分析仪(8)的分析数据输出端连接电脑(12)的分析数据输入端，所述准直器(3)的输出端输出的具有不同焦斑大小的X射线透过工作窗口(4)射到抽屉型样品架(6)的被测样品上，硅漂移探测器(7)的输入端用于接收被测样品产生的特征X射线荧光；
所述准直器(3)输出端的正向延长线与硅漂移探测器(7)输入端的反向延长线之间的交点位于抽屉型样品架(6)上；
所述抽屉型样品架(6)为聚乙烯样品架，取粉碎后的饲料加入聚乙烯制样成型，设置在抽屉型辐射防护罩(5)内的抽屉型样品架(6)上。
2.根据权利要求1所述的饲料重金属含量x射线荧光检测便携装置，其特征在于：所述准直器(3)的输出端与硅漂移探测器(7)的输入端之间的夹角范围为30～60°。
3.根据权利要求1所述的饲料重金属含量x射线荧光检测便携装置，其特征在于：所述准直器(3)的输出端与硅漂移探测器(7)的输入端之间的夹角为45°。
4.根据权利要求1所述的饲料重金属含量x射线荧光检测便携装置，其特征在于：它还包括第一电源(13)和第二电源(9)，所述第一电源(13)的电能输出端连接X射线管(1)的电能输入端，所述第二电源(9)的电能输出端连接多道分析仪(8)的电能输入端。
5.根据权利要求1所述的饲料重金属含量x射线荧光检测便携装置，其特征在于：所述固定平台及辐射防护罩(11)具有电接地。
6.根据权利要求1所述的饲料重金属含量x射线荧光检测便携装置，其特征在于：所述X射线管(1)、滤光片(2)、准直器(3)、硅漂移探测器(7)和多道分析仪(8)固定安装在固定平台及辐射防护罩(11)的平台底面上。
7.根据权利要求1所述的饲料重金属含量x射线荧光检测便携装置，其特征在于：所述X射线管(1)的X射线输出端、滤光片(2)、准直器(3)的X射线输入端和准直器(3)的输出端为同轴设置。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111426713A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-07-17 | 山西省农产品质量安全检验监测中心 | 一种便携式土壤重金属快速检测仪 |
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2018
- 2018-09-21 CN CN201821550059.8U patent/CN209247662U/zh active Active
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| CN111426713A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-07-17 | 山西省农产品质量安全检验监测中心 | 一种便携式土壤重金属快速检测仪 |
| CN111426713B (zh) * | 2020-05-21 | 2023-02-24 | 山西省农产品质量安全检验监测中心 | 一种便携式土壤重金属快速检测仪 |
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