一种基于巧合采样的双探头X射线检测装置

摘要

本发明公开了一种基于巧合采样的双探头X射线检测装置，包括光管底座、第一探头、第二探头、光管准直器、第一采集装置和第二采集装置；所述光管底座上安装有光管；所述光管通过光管屏蔽上盖固定在光管底座上，所述光管屏蔽上盖上开有用于容纳光管准直器的容纳槽，光管准直器固定在光管上，所述光管屏蔽上盖的顶部开有检测窗，所述容纳槽与检测窗口相连通；所述第一探头和第二探头对称布置在光管准直器的左右两侧；所述第一探头与第一采集装置相连，所述第二探头和第二采集装置相连；所述光管与第一采集装置或第二采集装置相连。本发明采用两个探头，通过运用巧合采样技术获得更宽的能谱图，消除背景干扰，使测量结果更为准确检出限更低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于巧合采样的双探头X射线检测装置。

背景技术

公知的光谱仪(包括手持式、移动式、台式)均为单探头设计，这种设计存在一些不足之处：随着实际计数率的增大，脉冲叠加严重，死时间偏高，检测精度不够理想；能谱图较窄；不可避免地存在背景干扰；测量结果不够准确。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于巧合采样的双探头X射线检测装置，通过运用巧合采样技术获得更宽的能谱图，消除背景干扰，使测量结果更为准确检出限更低。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种基于巧合采样的双探头X射线检测装置，包括光管底座、第一探头、第二探头、光管准直器、第一采集装置和第二采集装置；所述光管底座上安装有光管；所述光管通过光管屏蔽上盖固定在光管底座上，所述光管屏蔽上盖上开有用于容纳光管准直器的容纳槽，光管准直器固定在光管上，所述光管屏蔽上盖的顶部开有检测窗，所述容纳槽与检测窗口相连通；所述第一探头和第二探头对称布置在光管准直器的左右两侧；所述第一探头与第一采集装置相连，所述第二探头和第二采集装置相连；所述光管与第一采集装置或第二采集装置相连。

进一步地，所述检测窗口的形状为腰子形，由第一半圆、第一直线、第二半圆、第二直线首尾依次相连构成的封闭形状。

进一步地，所述第一探头、光管准直器和第二探头沿检测窗口的长度方向布置。

进一步地，所述第一探头嵌在第一探头屏蔽壳前盖和第一探头屏蔽壳后盖之间，所述探头屏蔽壳后盖固定在光管屏蔽上盖上。

进一步地，还包括第一采集装置屏蔽壳；所述第一采集装置安装在光管底座上，所述第一采集装置屏蔽壳罩在第一采集装置上，并于光管底座固定连接。

进一步地，所述第二探头嵌在第二探头屏蔽壳前盖和第二探头屏蔽壳后盖之间，所述探头屏蔽壳后盖固定在光管屏蔽上盖上。

进一步地，还包括第二采集装置屏蔽壳；所述第二采集装置安装在光管底座上，所述第二采集装置屏蔽壳罩在第二采集装置上，并于光管底座固定连接。

进一步地，所述第一采集装置和第二采集装置结构相同，均包括直流输出电源、高压电源、降压电源、采集板、第一信号放大电路、第二信号放大电路、微处理器；其中，所述直流输出电源的电源输入端与220V交流电相连,直流输出电源的电源输出端分别与高压电源的电源输入端和降压电源的电源输入端相连；高压电源的电源输出端与X光管相连，使得X光管在高压下工作产生X射线；降压电源的第一电源输出端与采集板的电源输入端相连，降压电源的第二电源输出端与微处理器的电源输入端相连；第一、二信号放大电路的信号输出端口均与采集板的信号输入端口相连，第一探头的输出端口和第一信号放大电路的信号输入端口相连，第二探头的输出端口和第二信号放大电路的信号输入端口相连；采集板的信号发送端口与微处理器的信号接收端口相连，采集板的信号接收端口与微处理器的信号发送端口相连。

本发明的有益效果是：两个探头分别同时采集脉冲信号，两探头同时(时间差为ns级)接收到的脉冲信号，认为是有效信号；否则认为是背景干扰，并抛弃。用这样的方法减少信号采集中的背景干扰。同时够获得更宽的能谱图和消除背景干扰，使测量结果更为准确检出限更低。

附图说明

下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步的说明。

图1为本发明实施例的轴侧图；

图2为本发明实施例剖去检测窗口的轴侧图；

图3为本发明实施例剖去检测窗口的主视图；

图4为本发明实施例中第一探头的装配图；

图5为本发明实施例中第二探头的装配图；

图6为本发明实施例中光管屏蔽壳上盖与光管的装配图；

图7为本发明实施例中光管与光管底座的装配图；

图8为本发明实施例的光管屏蔽壳上盖轴侧图；

图9为本发明实施例的采集装置的电路连接图；

其中：光管屏蔽壳上盖1、检测窗2、第一探头3、第二探头4、光管准直器5、光管6、光管底座7、第一采集系统屏蔽壳8、第二采集系统屏蔽壳9、第一探头屏蔽壳固定盖10、第二探头屏蔽壳固定盖11、第一探头屏蔽壳前盖13、第一探头屏蔽壳后盖14、第二探头屏蔽壳前盖15、第二探头屏蔽壳后盖16。

具体实施方式

如图1所示，一种基于巧合采样的双探头X射线检测装置，其特征在于，包括光管底座7、第一探头3、第二探头4、光管准直器5、第一采集装置和第二采集装置；所述光管底座7上安装有光管6，所述光管6通过光管屏蔽上盖1固定在光管底座7上，如图6-8所示，所述光管屏蔽上盖1上开有用于容纳光管准直器5的容纳槽，光管准直器5固定在光管6上，所述光管屏蔽上盖1的顶部开有检测窗，所述容纳槽与检测窗口相连通；所述第一探头3和第二探头4对称布置在光管准直器5的左右两侧；所述第一探头3与第一采集装置相连，所述第二探头4和第二采集装置相连；所述光管6与第一采集装置或第二采集装置相连。

如图1所示，所述检测窗口2的形状为腰子形，由第一半圆、第一直线、第二半圆、第二直线首尾依次相连构成的封闭形状。

如图1-3所示，所述第一探头3、光管准直器5和第二探头4沿检测窗口的长度方向布置。

如图4所示，所述第一探头3嵌在第一探头屏蔽壳前盖13和第一探头屏蔽壳后盖14之间，所述探头屏蔽壳后盖14固定在光管屏蔽上盖1上。

如图2所示，还包括第一采集装置屏蔽壳8；所述第一采集装置安装在光管底座7上，所述第一采集装置屏蔽壳8罩在第一采集装置上，并于光管底座7固定连接。

如图5所示，所述第二探头4嵌在第二探头屏蔽壳前盖15和第二探头屏蔽壳后盖16之间，所述探头屏蔽壳后盖16固定在光管屏蔽上盖1上。

如图2所示，还包括第二采集装置屏蔽壳9；所述第二采集装置安装在光管底座7上，所述第二采集装置屏蔽壳9罩在第二采集装置上，并于光管底座7固定连接。

如图9所示，本发明的第一采集装置和第二采集装置均为现有技术，并未对其进行设计，第一采集装置和第二采集装置结构相同，均包括直流输出电源、高压电源、降压电源、采集板、第一信号放大电路、第二信号放大电路、微处理器；其中，所述直流输出电源的电源输入端与220V交流电相连,直流输出电源的电源输出端分别与高压电源的电源输入端和降压电源的电源输入端相连；高压电源的电源输出端与X光管3相连，使得X光管3在高压下工作产生X射线；降压电源的第一电源输出端与采集板的电源输入端相连，降压电源的第二电源输出端与微处理器的电源输入端相连；第一、二信号放大电路的信号输出端口均与采集板的信号输入端口相连，第一探头3的输出端口和第一信号放大电路的信号输入端口相连，第二探头4的输出端口和第二信号放大电路的信号输入端口相连；采集板的信号发送端口与微处理器的信号接收端口相连，采集板的信号接收端口与微处理器的信号发送端口相连。

本发明的工作过程如下：测试过程中，将被测物品放置在检测窗口2，打开电源，让第一探头3、第二探头4以及光管准直器5开始工作，第一、第二探头(3、4)分别采样，光管准直器5的作用是使光最大效率的耦合进入所需的器件中或易如接受光信号最大效率的接受。

两个探头分别同时采集脉冲信号，两探头同时(时间差为ns级)接收到的脉冲信号，认为是有效信号；否则认为是背景干扰，并抛弃。用这样的方法减少信号采集中的背景干扰。

采集装置通过，直流输出电源的电源输入端与220V交流电相连,直流输出电源的电源输出端分别与高压电源的电源输入端和降压电源的电源输入端相连；高压电源的电源输出端与X光管3相连，使得X光管3在高压下工作产生X射线；降压电源的第一电源输出端与采集板的电源输入端相连，降压电源的第二电源输出端与微处理器的电源输入端相连；第一探头3的输出端口与第一信号放大电路的信号输入端口相连，第二探头4与第二信号放大电路的信号输入端口相连，第一、二信号放大电路的信号输出端口与采集板的信号输入端口相连；采集板的信号发送端口与微处理器的信号接收端口相连，采集板的信号接收端口与微处理器的信号发送端口相连。