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    波長色散型X射線熒光光譜儀的X光管

    發布時間:2024/3/14 15:34:52 閱讀人數:1520
    波長色散型X射線熒光光譜儀的X光管

    X光管是波長色散型X射線熒光光譜儀(WD-XRF)核心的部件,其性能很大程度影響了整個儀器的終性能。影響光管的性能的主要參數有功率,電壓,電流,鈹窗膜厚度,陽靶材,陰燈絲等。

    圖1,為光管的結構示意圖,在高壓下,電子從燈絲表面逸出,在電場作用下,打到陽靶材上,激發出初X射線,在這個過程中,電子動能99%轉化成熱能,所以需要不斷對光管進行冷卻。


    X光管結構示意圖

    市面上WD-XRF的X光管有不同功率的型號。目,大型的WD-XRF常見的一般以3KW(或4KW)為主,也有1KW、2.4KW等小功率。其主要的區別是對元素激發效果不同,功率越大,激發效果越好,特別是對輕元素的激發。
    圖2 X射線熒光強度與功率

    X光管的電壓電流也是很重要的性能指標。電壓的作用一般是對元素進行激發,其設置激發電壓應高于元素臨界激發電位的 4 ~ 10 倍。電流的作用為提高元素的熒光產額。受限于X光管的
    .大功率,對于重元素需要大電壓,低電流的激發條件。對于輕元素需要低電壓和大電流的激發條件。圖3為元素熒光強度與電壓電流的關系。


    圖3 X射線熒光強度與電壓電流之間的關系

    Be(鈹)窗膜的厚度很大程度上影響初X射線的強度,Be(鈹)窗膜越厚,對初X射線吸收作用越強。X射 線光管的Be窗膜不斷向超薄發展。其目的是為了在相同功率下獲得更大的激發強度 (節能環保)。目,市面上薄的Be(鈹)窗膜的厚度在30μm。由圖2可知,在功率一定下,窗膜越薄,元素的激發效果越好,特別針對輕元素和超輕元素,其激發效果有1.5倍左右的提升。

    X光管的靶材常見的是Rh靶,其特征譜線Rh Kα和RhLα線,能對全元素段有很好的激發。Rh靶的弊端在于會對Rh附近元素(比如Ag、Cd等)的測試會有干擾,需要儀器采用特殊的濾光片,消除靶材譜線的干擾,才能進行測試。X光管也有其他靶材(比如Mo、W、Cr等)的配置,但是目市面上很少應用于(WD-XRF),在此略過。

    對于WD-XRF的X光管,上述的結構很大程度影響了,產生的初X射線的強度,對被測樣品的激發效果。X光管另外的核心的要求就是其X射線強度的穩定性,只有強度穩定,才能
    保.證分析結果的穩定。 

    原創作者:深圳華普通用科技有限公司

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