小型多道波散型X射线荧光光谱仪的研制

　　1前言

　　x射线荧光光谱分析属非破坏分析，测量范围宽，分析准确度高，分析速度快，在分析测试领域占有重要的地位。作为这种分析技术的硬件条件—x射线 荧光光谱仪，这些年随着分析技术、电子技术和计算机技术的进步而得到飞快的发展，仪器的小型化是其一个重要发展趋势。在诸多小型化仪器中，有一种波散型仪 器很有特点。这种仪器以小功率x光管作激发源，多元素同时测定，具有仪器结构紧凑、光管寿命长、环境适应性强、性能价格比好等特点，特别适用于建材、化 工、冶金等工业生产中作控制分析用。我国对这类仪器需求量很大，但到目前为止还不能生产，只能靠进口解决。针对上述情况，国家科委(现国家科学技术部)在 九五期间组织了小型x射线荧光光谱仪研制的科技攻关(专题号为%-A23-OZ-02 )，中国建筑材料科学研究院承担了此项任务，经过几年的努力，现已研制成功，并通过了国家科技部组织的验收。本文就仪器的设计思想、基本结构、主要技术指 标与特点作一简要介绍。

　　2设计思想

　　1)所研制仪器的定位是小型多道波散型仪器。这种仪器采用小功率X光管作激发源，这可使X光管高压系统和冷却系统进一步简化，有利于仪器结构的 紧凑、环境适应性的提高和仪器成本的降低。但是应该看到，正由于采用了小功率X光管，使得X光管发射的X射线强度大幅度降低，影响到仪器的检测灵敏度，特 别是轻元素的灵敏度。因此，如何实现低X射线发射强度条件下待测元素特别是轻元素的高灵敏度、高分辨率的稳定检测成为一个必须解决的问题。解决这个问题是 一个小的系统工程，需要我们从X光管的选择、分析晶体的选择、分光系统的最佳设计，高灵感度探测器的开发等多方面的努力。

　　2) X射线荧光光谱仪发展很快，其中一个重要的特点是仪器功能越来越齐全，而操作越来越简便，整机操作和数据处理由计算机来完成，再也看不到许多操作旋钮。我 们研制的仪器应符合这种发展趋势，应大胆采用新技术，让电子、计算机等领域的技术进步体现到我们所研制的仪器中去。

　　3)波散型X射线荧光光谱仪属高技术产品，其设计制造涉及的领域多，技术难度大，而我国以前在设计制造方面开展的工作不多，技术上积累较少，因 此研制过程中如何加强基础性工作，以掌握相关核心技术，为这类仪器以后的研发和产业化打好基础显得十分重要。我们在仪器研制工作中注意到了这个问题，在分 光设计软件的开发、对数螺线弯晶设计加工技术的研究、高灵敏度探测器的研制等方面做了不少工作，有了一定的积累。