DE3718764A1 - Isotopen-roentgenfluoreszenz-analyse-vorrichtung - Google Patents
Isotopen-roentgenfluoreszenz-analyse-vorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Isotopen-Röntgenfluor
eszenz-Analyse-Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patent
anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist aus Woldset, R.
"Prikladnaja spektrometrÿa rentgenovskogo izlutschenia"
(Angewandte Spektrometrie der Röntgenausstrahlung), Moskau,
Atomizdat, 1977, Seite 71, Fig. 2.22, bekannt.
Die bekannte Vorrichtung erlaubt die Analyse nur einer be
schränkten Anzahl chemischer Elemente, weil bei Bestrahlung
einer Probe durch eine radioaktive Stahlungsquelle nur einen
Typs die charakteristischen Röntgenlinien von wenigen chemi
schen Elementen wirksam erregt werden, d. h. in einem dem
Strahlungsquellentyp entsprechenden engen Energiebereich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Durchführung von Isotopen-Röntgenfluoreszenz-Analysen
anzugeben, die bei optimalen Bedingungen für eine wirksame
Erregung der untersuchten Elemente erhöhte funktionelle
Möglichkeiten bietet und mit der genaue Analysen durchge
führt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan
spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltunen der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprü
che 2 bis 5.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestell
ten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung
zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Durchführung von Isotopen-Röntgenfluoreszenz-Analysen.
Die Vorrichtung enthält einen Detektor 1, z. B. einen Halb
leiter, der koaxial zu einem Meßkopf angeordnet ist. Der
Meßkopf enthält einen Schutzschild 2 zwischen der Stirn
fläche des Detektors 1 und einem Schutzzylinder 3. Der den
Detektor 1 längs seiner Umfangsfläche umfassende Schutzzy
linder 3 hat eine zentrale kegelförmige Durchgangsöffnung
4, in deren Oberfläche Aussparungen 5 ausgebildet sind, in
denen die Erregungsquellen 6 liegen. Gegenüber der großen
Basis der kegelförmigen Durchgangsöffnung 4 befindet sich
eine Aussparung 7 für die zu untersuchende Probe. Die Aus
sparung 7 ist in einem Probenhalter 8 ausgebildet, der ein
Gehäuse 9 umfaßt, dessen Innenfläche wiederrum den Schutz
zylinder 3 umschließt. In der kegelförmigen Öffnung ist ein
drehbarer kegelförmiger Verschluß 10 mit Öffnungen 11 ange
ordnet. Der Schutzschild 2 an der kleinen Basis der kegel
förmigen Öffnung 4 umfaßt den Verschluß 10 von innen. Die
Erregungsquellen 6 sind von unterschiedlicher Art, z. B.
Eisen 55, Kadmium 109, Amerizium 241 und liegen in verschie
denen Ebenen der kegelförmigen Öffnung 4. Die Öffnung 11
im kegelförmigen Verschluß 10 ist längs der Mantelfläche
des Kegels so bemessen, daß sie die aktive Oberfläche jeder
erregenden Quelle 6 umschließt.
Die Anzahl der Öffnungen 11 kann gleich der Anzahl der Quel
len 6 gewählt werden, wobei für jede Quelle unterschiedli
chen Typs eine entsprechend angeordnete Öffnung 11 vorhan
den ist. Sind einige der Quellen 6 vom gleichem Typ, dann
ist die Anzahl der Öffnungen 11 gleich der Anzahl der Erre
gungsquellen 6 gleichen Typs.
Der von der kegelförmigen Öffnung 4, dem Detektor 1 und der
in die Aussparung 7 eingesetzten Probe umschlossene Raum
kann mit Inertgas, z. B. Helium, durchblasen werden.
Die Vorrichtung hat folgende Wirkungsweise:
Mittels einer Durchgangsküvette mit zentraler Öffnung wird
die Probe in die Aussparung 7 des Probenhalters 8 eingesetzt
und samt dem kegelartigen Verschluß 11, z. B. mittels eines
Stufenmotors und einer elektronischen Steuervorrichtung
(nicht gezeigt), gegenüber dem Gehäuse 9 und dem Schutzzylin
der 3 verdreht, bis eine der Öffnungen 11 über einer Energie
quelle 6 steht. Auf ein Signal aus der elektronischen Steuer
vorrichtung wird der Verschluß 10 stillgesetzt. Gleichzeitig
wird die durch die gewählte Quelle 6 erregbare Gruppe che
mischer Elemente gemessen, wobei die charakteristischen
Röntgenstrahlungen der Elemente vom Detektor 1 registriert
und elektronisch verarbeitet werden, z. B. mittels eines
nicht gezeigten Mehrkanal-Analysators, bis die Information
über die Konzentration der Elemente erhalten wird. Auf
analoge Weise wird aufeinanderfolgend der Verschluß 10 über
den anderen radioaktiven Quellen 6 positioniert und die
Konzentration der ihnen entsprechenden Gruppen von Elementen
gemessen. Es kann auch eine Position eingestellt werden,
in der die Öffnungen 6 zum parallelen Betrieb mehrerer
Quellen 6 gleichen Typs geöffnet sind. Der Verschluß 11 er
reicht schließlich eine Endstellung, in der alle Quellen
6 verschlossen sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, radioaktive
Quellen unterschiedlichen Typs in eine Analysevorrichtung
einzubauen. Durch aufeinanderfolgenden oder gleichzeitigen
ßetrieb der Erregungsquellen werden die funktionellen Mög
lichkeiten bei der Isotopen-Röntgenfluoreszenz-Analyse er
weitert, wobei mittels Anordnung der Erregungsquellen 6,
der Probe und des Detektors 1 unter spezifischen und optima
len geometrischen Bedingungen und des speziell gefertigten
kegelförmigen Verschlusses 10 die Elemente effektiv erregt
werden und eine hohe Analysegenauigkeit erzielt wird.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Durchführung von Isotopen-Röntgenfluor
eszenz-Analysen, mit einem Detektor (1), der längs der Achse
eines Meßkopfes angeordnet ist, der einen zwischen der Stirn
des Detektors (1) und einem den Detektor (1) längs seiner
Umfangsfläche umschließenden Schutzzylinder (4) angeordne
ten Schutzschild (2) aufweist, ist, mit einer im Schutzzy
linder (3) vorgesehenen, zentralen kegelförmigen Durchgangs
öffnung (4), in deren Oberfläche eine Aussparung (5) mit
einer in diese eingesetzten Erregungsquelle (6) ausgebildet
ist, wobei gegenüber der großen Basis der zentralen kegel
förmigen Durchgangsöffnung (4) in einem Probenhalter (8)
eine Aussparung (7) für die zu untersuchende Probe ausgebil
det ist, der ein Gehäuse (9) umfaßt, dessen Innenfläche den
Schutzzylinder (3) umschließt, dadurch gekenn
zeichnet, daß längs der kegelförmigen Oberflä
che der Durchgangsöffnung (4) wenigstens eine zweite Aus
sparung (5) vorgesehen ist, in die eine Erregungsquelle (6)
eingesetzt ist, daß in der kegelförmigen Öffnung (4) ein
drehbarer kegelförmiger Verschluß (10) mit wenigstens einer
Öffnung (11) angeordnet ist, und daß der Schutzschild (2)
im Bereich der kleinen Basis der kegelförmigen Öffnung (4)
den Verschluß (10) von innen umschließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Erregungsquellen (6) unterschied
lichen Typs und in verschiedenen Ebenen der kegelförmigen
Öffnung (4) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Öffnung (11) im kegelför
migen Verschluß (10) längs der Mantelfläche des Kegels so
bemessen ist, daß sie die aktive Obefläche jeder Erregungs
quelle (6) umschließt.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Anzahl der
Öfnungen (11) im Verschluß (10) gleich der Anzahl der Erre
gungsquellen (6) ist, wobei für jede Erregungsquelle (6)
verschiedenen Typs eine der Ebene entsprechende Öffnung (11)
vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß einige der Erregungsquellen (6) glei
chen Typs sind, wobei die Anzahl der Öffnungen (11) gleich
der Anzahl der Erregungsquellen (6) gleichen Typs ist.
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