УСТРОЙСТВО РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНО-ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СЫПУЧИХ ПРОБ

Заявленное устройство относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к физическим методам исследования сыпучих материалов на основе комбинированного рентгенофлуоресцентного анализа с оптическим контролем качества поверхности сыпучих проб.
Из существующего уровня техники известно комбинированное устройство и способы рентгенофлуоресцентного и оптического контроля проб, содержащее источник рентгеновского излучения, детектор, фотоприемник и источник излучения (US 2015/0032398 А1 29.01.2015). Описанное устройство позволяет получать комбинированную информацию от рентгеновского и оптического источника, чтобы обеспечить расширение возможностей рентгенофлуоресцентного анализа проб с различной морфологией поверхности, благодаря учету оптической информации о пробах.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в создании устройства рентгенофлуоресцентно-оптического контроля сыпучих проб, которое обеспечит повышении точности и полноты оптической информации, необходимой для корректировки информации, полученной с помощью рентгеновских измерений.
Данная задача достигается за счет того, что предложенное устройство рентгенофлуоресцентно-оптического контроля сыпучих проб содержит единый светонепроницаемый корпус, в котором размещены источник и приемник рентгеновского излучения, а также источник светодиодного освещения поверхности пробы и фотоприемник для регистрации массива пикселей цветного изображения и подложку для размещения пробы. Источник освещения может представлять собой два единичных светодиода, образующие равносторонний треугольник с поверхностью пробы. Сыпучие пробы прессуются в таблетки в виде «сэндвич-структуры» на подложке из борной кислоты. Сыпучие пробы с размером частиц более 1 мм могут оптически исследоваться без прессования с использованием специальной подложки. В качестве подложки выступает гофрированная поверхность контрастного с пробой цвета с треугольными углублениями. Ширина углублений равной средней фракции исследуемого материала пробы. Исследуемый материал пробы размещается на подложке одинарным слоем. Пробы вначале анализируются с помощью оптического регистратора, а потом с помощью рентгенофлуоресцентного спектрометра в любом удобном виде, т.е. в спрессованном виде или насыпью, с учетом полученных результатов оптического регистратора.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков полезной модели, является повышение точности и полноты получаемой оптической информации о пробе, благодаря использованию прессования или гофрированной подложки и фиксированной геометрии, исключению влияния внешнего излучения и повышение качества рентгенофлуоресцентного анализа. Одновременно достигается упрощение конструкции устройства и повышение удобства пользования за счет отсутствия настраиваемых параметров.
Устройство поясняется описанием предпочтительного варианта воплощения со ссылками на сопровождающий чертеж фиг. 1, на котором изображена схема устройства рентгенофлуоресцентно-оптического контроля сыпучих проб.
Устройство рентгенофлуоресцентно-оптического контроля сыпучих проб содержит корпус, не пропускающий внешнее освещение. В корпусе размещен оптический регистратор 1, состоящий из источника 2 освещения и фотоприемника 3 для регистрации массива пикселей цветного изображения. В корпусе также размещена подложка 4 для пробы, причем проба либо спрессована в виде «сэндвич-структуры» 10 с подложкой 4 или размещена россыпью, одинарным слоем, на гофрированной поверхности 9 подложки 4.
В указанном корпусе размещен также рентгенофлуоресцентный спектрометр 5, содержащий держатель 7 подложки для проб, источник 8 рентгеновского излучения и приемник 6 рентгеновского излучения.
Источник 2 светодиодного освещения содержит два точечных светодиода достаточной светосилы для хорошего освещения поверхности пробы, размещенные таким образом, что образуют равнобедренный треугольник с поверхностью пробы на подложке.
Устройство работает следующим образом.
Пробу сыпучего материала прессуют на подложке 4, изготовленной из борной кислоты или рассыпают одинарным слоем на гофрированной поверхности 9 подложки 4.
В первом случае поверхность пробы, спрессованной в виде «сэндвич-структуры» 10, фотографируют, потом пробу переворачивают так, чтобы поверхность пробы была обращена к источнику 8 рентгеновского излучения рентгенофлуоресцентного спектрометра 5, и производят измерения с помощью рентгенофлуоресцентного спектрометра 5.
Во втором случае, если средний размер частиц больше 1 мм, сыпучую пробу рассыпают одинарным слоем на гофрированной поверхности 9 подложки 4), получают изображение поверхности, а затем измеряют с помощью рентгенофлуоресцентного спектрометра любым удобным способом (например, в кювете с лавсановым дном, не показана). Затем полученную рентгенофлуоресцентную информацию обрабатывают с учетом полученных оптических данных.