可攜式射線分析儀及其使用方法
2023-10-09 02:24:19 1
專利名稱：可攜式射線分析儀及其使用方法
技術領域：
本發明要求保護的技術方案涉及一種利用射線，通過測量二次發射來分析材料的裝置。
背景技術：
可攜式射線分析儀，又稱之為可攜式能譜儀，有著廣泛的用途，通常由五大技術模塊構成，它們是(1)用於激發物質原子或其核的X射線產生源或中子產生源；(2)X或γ射線探測器；(3)集譜儀放大器、多道分析器、熱電冷卻供電電源，數據傳送控制接口為一體的二次電子儀表；(4)完成數據處理、分析、顯示、存貯等功能的筆記本電腦；(5)軟體包。時至今日，國內外的可攜式射線分析儀都只是一種單一射線的螢光分析儀。也就是說，要麼是X射線的螢光分析儀，要麼是γ射線的能譜分析儀。已公開的X射線螢光分析儀非常之多，其中中國專利有CN 2237241「一種X射線螢光分析儀」、CN 2145381「使用X光透鏡的X射線螢光分析儀」、CN 86101103X「螢光分析儀雙補償件及製作方法」，較新的美國和日本專利有US 6,122,344「X-ray inspection system」、US 6,765,986「X-rayfluorescence analyzer」、US 20040136500「X-ray analyzer」、JP 2004-191122「FLUORESCENCE X-RAY ANALYZER」、和JP 2004-138604「FLUORESCENCE X-RAY ANALYZER」。國內公知的γ射線能譜分析儀有我國上世紀80年代至90年代前期進口的數百臺高純鍺γ能譜儀，同時還有許多國產的碘化鈉γ能譜儀；已公開的γ射線能譜分析儀的相關文獻不多，US 5,369,578「Method and apparatus for using non-linear spectral fittingprocedures on gamma-ray spectral data」披露了一種基於γ射線光譜數據的方法和儀器。上述公知的射線分析儀不僅都只是一種單一射線的分析儀，使用上不甚方便，而且還存在技術構成相對老化，其中不乏還採用液氮冷卻維持工作和286、486計算機處理分析數據，功耗較高，功能較少，設計結構欠緊湊，可靠性和穩定性較差的缺點。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種集X射線分析儀和γ射線能譜分析儀於一身的可攜式射線分析儀及其使用方法，克服了使用上不甚方便、功耗較高、功能較少、設計結構欠緊湊、可靠性和穩定性較差的缺點。
本發明解決該技術問題所採用的技術方案是本發明的可攜式射線分析儀由五大技術模塊構成(1)射線發生器、(2)射線探測器、(3)集高低壓電源、譜儀放大器、多道分析器和通訊接口為一體的二次電子儀表，以下簡稱二次電子儀表、(4)筆記本電腦、和(5)軟體包，射線發生器和射線探測器是機械連接，射線探測器和二次電子儀表是用信號線連接，二次電子儀表和筆記本電腦是用通訊電纜連接，軟體包直接安裝在筆記本電腦內，其中，射線發生器包括X射線產生器和γ中子發生器，射線探測器包括X射線探測器和γ射線探測器，它們均有相同形狀的機械插接口；譜儀放大器是由導線連接下述電路模塊構成基線恢復電路連接緩衝輸入級電路，緩衝輸入級電路連接反相器，反相器連接放大級電路1，放大級電路1分別連接放大級電路2和零點自穩電路，放大級電路2分別連接放大級電路3和增益可編程控制器，放大級電路3連接濾波電路1，濾波電路1連接濾波電路2，濾波電路2連接濾波電路3，濾波電路3分別連接濾波電路2和緩衝輸出級電路，緩衝輸出級電路分別連接濾波電路3、零點自穩電路和反堆積電路，零點自穩電路分別連接到放大級1和緩衝輸出級電路，反堆積電路連接緩衝輸出級電路；多道分析器由下述電路模塊連接構成線性門分別連接脈衝展寬器和A-D變換控制邏輯電路，上閾甄別器分別連接A-D變換控制邏輯電路和可編程上閾，下閾甄別器分別連接A-D變換控制邏輯電路和可編程下閾，可編程下閾分別連接下閾甄別器和中央處理器，可編程上閾分別連接上閾甄別器和中央處理器，脈衝展寬器分別連接線性門、A-D變換控制邏輯電路和高速AD變換處理器，A-D變換控制邏輯電路分別連接線性門、上閾甄別器、下閾甄別器、脈衝展寬器、堆積拒絕電路、高速AD變換處理器和中央處理器，堆積拒絕電路連接A-D變換控制邏輯電路，中央處理器分別連接A-D變換控制邏輯電路、可編程下閾、可編程上閾、暫存器、死時間計數器和USB通訊接口，高速AD變換處理器分別連接脈衝展寬器、A-D變換控制邏輯電路和暫存器，暫存器分別連接高速AD變換處理器和中央處理器，死時間計數器連接中央處理器，USB通訊接口連接中央處理器。
上述高速AD變換處理器是一個帶有16位1MHz高速AD變換器的CPU，中央處理器是另一個時鐘頻率達100MHz的並帶有USB接口作為它的通訊接口的CPU。
上述各電路模塊中的電子元器件均採用全貼片式電子元器件。
上述的AD變換或A-D變換的中文意思均為模擬-數字變換；CPU的中文意思為中央處理器。以下相同。
本發明可攜式射線分析儀中的X射線產生器和γ中子發生器、X射線探測器和γ射線探測器、高低壓電源、通訊接口和筆記本電腦都是市售公知的元器件，軟體包採用現有的軟體程序。
本發明可攜式射線分析儀的使用方法是當待分析樣品需要進行X射線分析時，將X射線產生器與X射線探測器通過機械插接口機械插接，再將X射線探測器與二次電子儀表用信號線連接，二次電子儀表與內裝有相應的X射線分析方式軟體包的筆記本電腦用通訊電纜連接，用X射線產生器照射待分析樣品時產生的X射線被X射線探測器接收，並產生相應的輻射脈衝信號，該信號通過譜儀放大器的放大，並被多道分析器採集，最後通過通訊電纜傳入筆記本電腦中，被X射線分析方式軟體進行數據處理，得出分析結果；當待分析樣品需要進行γ射線分析時，換用γ中子發生器與γ射線探測器通過機械插接門機械插接，再將γ射線探測器與二次電子儀表用信號線連接，二次電子儀表與內裝有相應的γ能譜解譜軟體包的筆記本電腦用通訊電纜連接，用γ射線產生器照射待分析樣品時產生的γ能譜被γ射線探測器接收，並產生相應的輻射脈衝信號，該信號通過譜儀放大器的放大，並被多道分析器採集，最後通過通訊電纜傳入筆記本電腦中，被γ能譜解譜軟體進行數據處理，得出分析結果。
本發明的有益效果是由於採用了根據測試需要而隨時替換使用的X射線產生器和γ中子發生器、X射線探測器和γ射線探測器，因此本發明可攜式射線分析儀分析的射線能量範圍從X射線到γ射線，分析的元素多，應用面廣，使用方便。
本發明可攜式射線分析儀中的譜儀放大器是新一代的譜儀放大器。為了克服核能譜分析中基線漂移、脈衝信號堆積、零點漂移對能量解析度變壞的影響，譜儀放大器內增加了零點自穩電路、反堆積邏輯電路和可編程控制電路。由於採用了增益可編程控制器、反堆積控制器、零點自穩電路，該譜儀放大器除了一般的基線恢復、極零補償、成形濾波之外，還具備了增益可編程控制、反堆積控制、自動穩零的功能，因此克服了核能譜分析中脈衝基線漂移引起的解析度變壞的影響、探頭信號堆積引起的解析度變壞的影響、信號噪音的影響、放大器零點漂移對能譜的影響、儀器部件之間的匹配對信號的影響，滿足了核能譜分析的線性關係要求。另外，該譜儀放大器操作控制全自動化，在大大提高了儀器自身的可靠性和穩定性的同時，給用戶帶來很大方便。
本發明可攜式射線分析儀中的多道分析器採用了雙CPU結構，即高速AD變換處理器是一個帶有16位1MHz高速AD變換器的CPU，中央處理器是另一個時鐘頻率可達100MHz的並帶有的USB接口作為它的通訊接口CPU，還配備有線性門電路、可編程甄別器、死時間計數器、堆積拒絕電路以及USB通訊接口等電路模塊。因此，由上述電路模塊構成的多道脈衝幅度分析器還具有數字穩譜功能，零點自動校準功能，充分顯現半導體探測器的分辨本領。與CN 85102585公開的單板機多道脈衝分析器相比，該多道分析器處理速度快，功能強，集成度高，功耗低，數字量化電平數(道數)遠大於單板機；與CN 200310100471.1披露的基於通用串行總線的計算機多道分析器相比，該多道分析器採用雙CPU結構設計，無需外掛AD變換晶片，電路模塊採用全貼片式電子元器件，電路結構大大簡化，功耗低，功能齊全，設計結構緊湊合理，更適合可攜式儀器使用。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明可攜式射線分析儀的構成模塊圖。
圖2是本發明可攜式射線分析儀中的譜儀放大器的構成電路模塊圖。
圖3是本發明可攜式射線分析儀中的多道分析器的構成電路模塊圖。
圖4是本發明可攜式射線分析儀中的多道分析器的雙CPU構成示意圖。
具體實施例方式
在圖1中，由高低壓電源、譜儀放大器、多道分析器和通訊接口組成一體的二次電子儀表；X射線產生器或γ中子發生器和X射線探測器或γ射線探測器分別以機械插口機械連接，X射線探測器或γ射線探測器和上述二次電子儀表用信號線連接，上述二次電子儀表和筆記本電腦用通訊電纜連接，控制分析計算軟體包直接安裝在筆記本電腦內，高低壓電源還向X射線產生器或γ中子發生器、X射線探測器或γ射線探測器提供電能，由此構成本發明的可攜式射線分析儀。
圖1還表明，當用X射線產生器照射待分析樣品時產生的X射線被X射線探測器接收或當用γ中子發生器照射待分析樣品時產生的γ能譜被γ射線探測器接收，並產生相應的輻射脈衝信號，該信號通過譜儀放大器的放大，並被多道分析器採集，最後通過通訊電纜傳入筆記本電腦中，選用相應的分析軟體包進行數據處理。
在圖2中，基線恢復電路連接緩衝輸入級電路，緩衝輸入級電路連接反相器，反相器連接放大級電路1，放大級電路1連接放大級電路2，放大級電路2分別連接放大級電路3和增益可編程控制器，放大級電路3連接濾波電路1，濾波電路1連接濾波電路2，濾波電路2連接濾波電路3，濾波電路3連接緩衝輸出級電路，緩衝輸出級電路分別連接零點自穩電路和反堆積電路，零點自穩電路連接到放大級1，由此用導線連接構成本發明可攜式射線分析儀中的譜儀放大器。
圖2還表明待放大信號輸入到緩衝輸入級電路，經基線恢復電路進入極零補償電路進行成形，成形後的毫伏級脈衝信號再經反相器後逐級進入放大電路1、放大電路2和放大電路3，再逐級進入濾波電路1、濾波電路2和濾波電路3，經過三級放大和三級濾波後形成低噪聲的放大脈衝信號，此脈衝信號再經緩衝輸出級電路的阻抗匹配即成為最終放大器輸出信號被後續的採集器採集，同時最終放大器輸出信號又通過反堆積邏輯電路產生反堆積信號和通過零點自穩電路反饋後形成的反饋信號。放大級電路1的輸入信號和最終放大器輸出信號經零點自穩電路反饋後形成的反饋信號相耦合，達到零點自穩的功能，放大級電路2的放大倍數通過可編程控制器調節。
圖2所示本發明可攜式射線分析儀中的放大器的基本工作原理是前置放大器輸出的核信號被輸入到本發明的用於電離輻射半導體探測器的放大器的緩衝輸入級電路，使前後電路的阻抗相互匹配，其輸入端阻抗儘量大，輸出端阻抗儘量小；緩衝輸入級電路連接的基線恢復電路通過兩個對稱的恆流源給電容衝放電，在一定的時間內使電容放電乾淨，消除基線疊加現象，達到恢復基線的作用；緩衝輸入級電路連接的極零補償電路調節脈衝信號的脈寬和形狀，使脈衝信號變成三角波或高斯波；極零補償電路連接的反相器使前置放大電路輸出的負脈衝信號變成為正脈衝信號，以便後續電路的放大濾波；反相器連接的放大級電路1以及後續連接的放大級電路2和放大級電路3，這三級放大電路將脈衝信號放大使其在可分析的幅度範圍內；由控制總線引入的增益可編程控制器連接放大級電路2，通過編程來控制放大級電路的放大倍數；放大級電路3連接的濾波電路1以及後續連接的濾波電路2和濾波電路3，這三級濾波電路可以有效的抑制信號中的高頻噪聲和低頻噪聲；濾波電路3連接的緩衝輸出級電路使前後電路阻抗匹配；緩衝輸出級電路與放大級電路1連接的零點自穩電路構成了放大、濾波電路的負反饋，其輸出變化趨勢與放大級輸入變化趨勢相反，達到穩定放大級輸入零點的穩定性；由於核信號的隨機性，兩個核信號脈衝的間隔時間有時會很短，無法用電路分開，產生兩個或多個信號堆積的現象，這種堆積信號需要剔除，緩衝輸出級電路連接的反堆積電路通過反堆積邏輯產生反堆積拒絕，即禁止堆積脈衝信號進入本發明之外的ADC，阻止這種堆積信號的採集分析，也就是圖中的ADC過零。ADC的中文意思是高速模擬-數字變換器。
在圖3中，線性門分別連接脈衝展寬器和A-D變換控制邏輯電路，上閾甄別器分別連接A-D變換控制邏輯電路和可編程上閾，下閾甄別器分別連接A-D變換控制邏輯電路和可編程下閾，可編程下閾分別連接下閾甄別器和中央處理器，可編程上閾分別連接上閾甄別器和中央處理器，脈衝展寬器分別連接線性門、A-D變換控制邏輯電路和高速AD變換處理器，A-D變換控制邏輯電路分別連接線性門、上閾甄別器、下閾甄別器、脈衝展寬器、堆積拒絕電路、高速AD變換處理器和中央處理器，堆積拒絕電路連接A-D變換控制邏輯電路，中央處理器分別連接A-D變換控制邏輯電路、可編程下閾、可編程上閾、暫存器、死時間計數器和USB通訊接口，高速AD變換處理器分別連接脈衝展寬器、A-D變換控制邏輯電路和暫存器，暫存器分別連接高速AD變換處理器和中央處理器，死時間計數器連接中央處理器，USB通訊接口連接中央處理器，由此用導線連接構成本發明可攜式射線分析儀中的多道分析器。
圖3還表明，來自譜儀放大器輸出的信號進入線性門，其中只有符合分析條件的脈衝信號才允許通過；符合分析條件的脈衝信號通過線性門進入脈衝展寬器，脈衝展寬器保持脈衝信號的峰值並產生峰值信號以啟動AD變換，供高速AD變換器採集；來自譜儀放大器輸出的信號同時進入上閾甄別器，以判斷脈衝信號是否超過需要分析的幅度上限；來自譜儀放大器輸出的信號同時進入下閾甄別器，以判斷脈衝信號是否低於需要分析的幅度下限，抑制噪聲信號，同時產生過零信號；上閾甄別閾值和下閾甄別閾值分別通過可編程上閾和可編程下閾進行編程控制；堆積拒絕電路產生反堆積信號送入AD變換控制邏輯電路，以阻止高速AD變換處理器接收來自譜儀放大器輸出的堆積信號，從而消除信號堆積的影響；高速AD變換處理器把來自脈衝展寬器的模擬脈衝信號變換成數位化脈衝信號，並進行初級處理；暫存器存儲來自高速AD變換處理器的數據；中央處理器進行數據處理和通訊處理，控制AD變換以及其他電路模塊；由於核信號的隨機性，在AD變換過程中產生的核信號將會丟失，這段時間稱為死時間，在進行數據修正的時候由死時間計數器記錄下採集過程中的死時間；AD變換控制邏輯電路接收並產生各種控制邏輯信號、控制線性門的開斷、控制AD變換啟動信號產生、及控制死時間計數器起停；多道分析器最終形成的能譜數據要通過通訊的方式傳到上位機進行處理，為此在這裡設置了通訊接口。圖3中的空心箭頭表示電路模塊間是用排線相連，其他則是用一般的導線相連。
圖4的本發明可攜式射線分析儀中的多道分析器的雙CPU構成示意圖表明高速AD變換處理器是CPU1，是帶有16位1MHz的高速AD變換器的CPU，它主要是進行AD變換和數據的初級處理；中央處理器是CPU2，是時鐘頻率達100MHz的並帶有USB接口作為它的通訊接口的CPU，其主要功能是整體控制、數據處理和數據交換。高速AD變換處理器和中央處理器均與暫存器連接。
實施例1在圖2所示的實施例中，基線恢復電路連接緩衝輸入級，緩衝輸入級連接反相器，反相器連接放大級電路1，放大級電路1連接放大級電路2，放大級電路2分別連接放大級電路3和增益可編程控制器，放大級電路3連接濾波電路1，濾波電路1連接濾波電路2，濾波電路2連接濾波電路3，濾波電路3連接緩衝輸出級，緩衝輸出級分別連接零點自穩電路和反堆積電路，零點自穩電路連接到放大級1，由此用導線連接構成本發明可攜式射線分析儀中的譜儀放大器。
上述各電路模塊中的電子元器件均採用全貼片式電子元器件。
該譜儀放大器所達到的主要技術指標是最高增益1000倍，具有可編程控制；正極性三角波輸出，脈衝寬度≤3μs；長期穩定性≤0.1％；溫度漂移≤0.02％；輸入端噪聲水平≤15μV；非線性失真≤±0.1％。
實施例2在圖3所示的實施例中，線性門分別連接脈衝展寬器和A-D變換控制邏輯電路，上閾甄別器分別連接A-D變換控制邏輯電路和可編程上閾，下閾甄別器分別連接A-D變換控制邏輯電路和可編程下閾，可編程下閾分別連接下閾甄別器和中央處理器，可編程上閾分別連接上閾甄別器和中央處理器，脈衝展寬器分別連接線性門、A-D變換控制邏輯電路和高速AD變換處理器，A-D變換控制邏輯電路分別連接線性門、上閾甄別器、下閾甄別器、脈衝展寬器、堆積拒絕電路、高速AD變換處理器和中央處理器，堆積拒絕電路連接A-D變換控制邏輯電路，中央處理器分別連接A-D變換控制邏輯電路、可編程下閾、可編程上閾、暫存器、死時間計數器和USB通訊接口，高速AD變換處理器分別連接脈衝展寬器、A-D變換控制邏輯電路和暫存器，暫存器分別連接高速AD變換處理器和中央處理器，死時間計數器連接中央處理器，USB通訊接口連接中央處理器，由此用導線連接構成本發明可攜式射線分析儀中的多道分析器。
在圖4所示的實施例中，高速AD變換處理器是CPU1，它帶有16位1MHz的高速AD變換器，它主要是進行AD變換和數據的初級處理；中央處理器是CPU2，它是時鐘頻率達100MHz的並帶有USB接口作為它的通訊接口的中央處理器，其主要功能是整體控制、數據處理和數據交換。高速AD變換處理器和中央處理器均與暫存器連接。
上述各電路模塊中的電子元器件均採用全貼片式電子元器件。
該多道分析器所達到的性能指標是時鐘頻率25MHz；道數256道-8192道可調；分析範圍50mv-5.0v；積分非線性≤±0.05％；微分非線性≤±0.6％；低功耗≤0.5W；通訊速率＞1MHz。
實施例3在圖1所示的實施例中，選用以下部件(1)國內外已有的X射線產生器和γ中子發生器並使它們有相同的機械插接口，(2)國內外已有的熱電冷卻Si-PIN X射線探測器和熱電冷卻CdTe γ射線探測器並使它們有相同的機械插接口，(3)用實施例1所述的譜儀放大器、實施例2所述的多道分析器、配合熱電冷卻半導體探測器設計加工的專用高低壓電源前置放大器電源、熱電冷卻器電源、半導體探測器高壓電源、譜放大器和多道分析器電源、和高速可靠的市售的通訊接口構成二次電子儀表，(4)筆記本電腦和(5)X射線分析軟體包或γ能譜解譜軟體包。將上述(1)和(2)以機械插口連接，(2)和(3)用信號線連接，(3)和(4)用通訊電纜連接，(5)直接安裝在(4)內，由此構成可攜式射線分析儀。
用X射線探測玻璃的成分將X射線產生器與熱電冷卻Si-PIN X射線探測器機械插接，再將熱電冷卻Si-PIN X射線探測器與上述的二次電子儀表用信號線連接，二次電子儀表與內裝有相應的X射線分析方式軟體包的筆記本電腦用通訊電纜連接；用X射線產生器照射被測玻璃時產生的螢光X射線被熱電冷卻Si-PIN X射線探測器接收，並產生相應的輻射脈衝信號，該信號通過譜儀放大器的放大，並被多道分析器採集，最後通過通訊電纜傳入筆記本電腦中，被X射線分析方式軟體進行數據處理，得出分析結果。
用γ射線探測建築材料中的放射性鐳或/和釷換用γ中子發生器與熱電冷卻CdTe γ射線探測器機械插接，再將熱電冷卻CdTe γ射線探測器與上述的二次電子儀表用信號線連接，二次電子儀表與內裝有相應的γ能譜解譜軟體包的筆記本電腦用通訊電纜連接；用γ射線產生器照射被測建築材料時產生的γ能譜被熱電冷卻CdTe γ射線探測器接收，並產生相應的輻射脈衝信號，該信號通過譜儀放大器的放大，並被多道分析器採集，最後通過通訊電纜傳入筆記本電腦中，被γ能譜解譜軟體進行數據處理，得出分析結果。
該可攜式射線分析儀的性能是能量分析範圍寬，可分析X射線和γ射線、小型、便攜、低功耗、總體積20×30×30cm3、總功耗小於20W、野外現場使用時自動進行溫度補償和零點調整、用途廣，使用操作方便。
該可攜式射線分析儀的主要技術指標是可分析鈉以上40到60種元素，儀器分析精度為輕元素的誤差＜0.5％、中重以上元素的誤差＜0.2％，儀器長期工作的波動性≤0.2％。
權利要求
1.可攜式射線分析儀，由五大技術模塊構成(1)射線發生器、(2)射線探測器、(3)集高低壓電源、譜儀放大器、多道分析器和通訊接口為一體的二次電子儀表，以下簡稱二次電子儀表、(4)筆記本電腦、和(5)軟體包，射線發生器和射線探測器是機械連接，射線探測器和二次電子儀表是用信號線連接，二次電子儀表和筆記本電腦是用通訊電纜連接，軟體包直接安裝在筆記本電腦內，其特徵在於其中，射線發生器包括X射線產生器和γ中子發生器，射線探測器包括X射線探測器和γ射線探測器，它們均有相同形狀的機械插接口；譜儀放大器是由導線連接下述電路模塊構成基線恢復電路連接緩衝輸入級電路，緩衝輸入級電路連接反相器，反相器連接放大級電路1，放大級電路1分別連接放大級電路2和零點自穩電路，放大級電路2分別連接放大級電路3和增益可編程控制器，放大級電路3連接濾波電路1，濾波電路1連接濾波電路2，濾波電路2連接濾波電路3，濾波電路3分別連接濾波電路2和緩衝輸出級電路，緩衝輸出級電路分別連接濾波電路3、零點自穩電路和反堆積電路，零點自穩電路分別連接到放大級1和緩衝輸出級電路，反堆積電路連接緩衝輸出級電路；多道分析器由下述電路模塊連接構成線性門分別連接脈衝展寬器和A-D變換控制邏輯電路，上閾甄別器分別連接A-D變換控制邏輯電路和可編程上閾，下閾甄別器分別連接A-D變換控制邏輯電路和可編程下閾，可編程下閾分別連接下閾甄別器和中央處理器，可編程上閾分別連接上閾甄別器和中央處理器，脈衝展寬器分別連接線性門、A-D變換控制邏輯電路和高速AD變換處理器，A-D變換控制邏輯電路分別連接線性門、上閾甄別器、下閾甄別器、脈衝展寬器、堆積拒絕電路、高速AD變換處理器和中央處理器，堆積拒絕電路連接A-D變換控制邏輯電路，中央處理器分別連接A-D變換控制邏輯電路、可編程下閾、可編程上閾、暫存器、死時間計數器和USB通訊接口，高速AD變換處理器分別連接脈衝展寬器、A-D變換控制邏輯電路和暫存器，暫存器分別連接高速AD變換處理器和中央處理器，死時間計數器連接中央處理器，USB通訊接口連接中央處理器。
2.根據權利要求1所述的可攜式射線分析儀，其特徵在於其中的高速AD變換處理器是一個帶有16位1MHz高速AD變換器的CPU，中央處理器是另一個時鐘頻率達100MHz的、並帶有USB接口作為它的通訊接口的CPU。
3.根據權利要求1所述的可攜式射線分析儀，其特徵在於各電路模塊中的電子元器件均採用全貼片式電子元器件。
4.權利要求1所述的可攜式射線分析儀的使用方法，其特徵在於當待分析樣品需要進行X射線分析時，將X射線產生器與X射線探測器通過機械插接口機械插接，再將X射線探測器與二次電子儀表用信號線連接，二次電子儀表與內裝有相應的X射線分析方式軟體包的筆記本電腦用通訊電纜連接，用X射線產生器照射待分析樣品時產生的X射線被X射線探測器接收，並產生相應的輻射脈衝信號，該信號通過譜儀放大器的放大，並被多道分析器採集，最後通過通訊電纜傳入筆記本電腦中，被X射線分析方式軟體進行數據處理，得出分析結果；當待分析樣品需要進行γ射線分析時，換用γ中子發生器與γ射線探測器通過機械插接口機械插接，再將γ射線探測器與二次電子儀表用信號線連接，二次電子儀表與內裝有相應的γ能譜解譜軟體包的筆記本電腦用通訊電纜連接，用γ射線產生器照射待分析樣品時產生的γ能譜被γ射線探測器接收，並產生相應的輻射脈衝信號，該信號通過譜儀放大器的放大，並被多道分析器採集，最後通過通訊電纜傳入筆記本電腦中，被γ能譜解譜軟體進行數據處理，得出分析結果。
全文摘要
本發明可攜式射線分析儀及其使用方法涉及一種利用射線，通過測量二次發射來分析材料的裝置，由射線發生器、射線探測器、集高低壓電源和譜儀放大器和多道分析器和通訊接口為一體的二次電子儀表、筆記本電腦、和軟體包構成，其中射線發生器包括X射線產生器和γ中子發生器，射線探測器包括X射線探測器和γ射線探測器，它們均有相同形狀的機械插接口，譜儀放大器和多道分析器有特別的構成；其使用方法是當樣品是需要X射線分析時，選用X射線產生器和X射線探測器；當樣品需要γ射線分析時，選用γ射線產生器和γ射線探測器。本可攜式射線分析儀的射線能量範圍從X射線到γ射線，分析元素多，可靠和穩定，功耗低，使用方便。
文檔編號G06F19/00GK1896728SQ20051001452
公開日2007年1月17日 申請日期2005年7月15日 優先權日2005年7月15日
發明者王成立, 戚士元, 安樹森, 邱桂敏, 張亞兵, 仇寶山 申請人:天津市君貴科技有限公司