Рентгеновская трубка Mini-X
Мини-X - автономная миниатюрная система, которая включает в себя рентгеновскую трубку, высоковольтный модуль, а также USB-контроллер. Предназначен для рентгеновского флуоресцентного анализа - РФА.
|
Особенности
|
Применения
|
Мини-X является первой в своем роде автономной, миниатюрной рентгеновской системой, которая включает в себя рентгеновскую трубку, блок питания, электронику управления и соединение USB с компьютером. Она является альтернативой использования радиоизотопов в рентгеновском флуоресцентном анализе.
Мини-X была разработана чтобы упростить процесс РФА, обеспечив простоту в эксплуатации. Для работы необходимо только соединение по USB с ПК и адаптер переменного тока. Мигающий красный светодиод и звуковой сигнал предупреждает пользователя об испускании рентгеновского излучения.
| Напряжение на трубке | От 10 до 50 кВ |
| Ток трубки | 5 мкА мин. / 200 мА макс см. рисунок 2 ниже |
| Непрерывная выходная мощность | 4 Вт при 100% нагрузке см. рисунок 2 ниже |
| Материал окна | Бериллий (Be) |
| Толщина окна | 127 мкм |
| Размер фокусного пятна | Примерно 2 мм |
| Угол выходного конуса | 120 ° (см. рисунки 6 и 7) |
| Охлаждение | С воздушным охлаждением |
| Высокая стабильность напряжения | <0,1% |
| Уровень радиации на расстоянии 5 см с установленной защитой |
<5 мкЗв / ч (0,5 мбэр / ч) |
| Потребляемая мощность | 9 Вт при 50 кВ и 80 мкА |
| Входное напряжение | 12 В постоянного тока (адаптер в комплекте) |
| Контроль | USB, мини-USB разъем (кабель в комплекте) |
| Время установления | Обычно <1 секунды |
| Вес | 360 грамм |
| Влажность | От 30 до 90% без конденсата |
| Диапазон рабочих температур | -10 ° C до 50 ° C |
| Диапазон температур при хранении | -25 ° C до 60 ° C |
| Безопасность управления и индикаторы | 1) внешняя блокировка 2) сигнальный светодиод 3) звуковой сигнал |
| Программное обеспечение | Мини-X управления программным обеспечением для контроля напряжения и тока (см. рисунок 3). Мини-X API для пользовательских приложений, программирования. |
| Гарантия | Сроком на один год или 2000 часов, что наступит раньше |
4Вт кривая напряжения.
Рисунок. USB-интерфейс программного обеспечения. Позволяет пользователю задавать напряжения и тока, а также контролировать их параметры.
Рис. Относительные спектры выхода: мишени, снятые на расстоянии 45,7 см,
с диаметром 2 мм коллиматором на мини-X, 1 мм, диаметр коллиматора на детекторе, и 50 кВ/1 мкА.
Рис. 8. Угловая чувствительность Мини-X, 120 °.
Рис. 9. Мини-X. Угол выхода излучения 120 °.
ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании 2 мм коллиматора, угол 5 °.
Спектры выше не нормированы (т.е. не взяты при таком же токе за то же время и т.д.). Они предоставлены только для того, чтобы показать форму спектра и продемонстрировать, как фильтр может быть использован для получения специфического луча. Обратите внимание, что при любом использовании фильтра уменьшается выходной поток. Чем выше Z материала фильтра или толще фильтр, тем меньше поток будет доступен. Для компенсации этого явления необходимо поднять ток рентгеновской трубки.
Спектры выше были получены с детектора Amptek XR-100T-CdTe и импульсного процессора PX4, и трубок мини-X. В спектрах наблюдаются спады при 26,7 и 31,8 кэВ. Это края K поглощения Cd и Te . Было использовано программное обеспечение для корректировки пиков вылета, генерируемых в детекторе.
Следующими фильтрами оснащены трубки мини-X:
| Материал | Толщина (µm/mils) |
| Al | 1016/40 |
| Al | 254/10 |
| Cu | 25.4/1 |
| Mo | 25.4/1 |
| W | 25.4/1 |
Почему следует использовать фильтр на рентгеновской трубке?
Фильтр на рентгеновской трубке улучшают соотношение сигнала к фону для характеристических рентгеновских пиков, которые необходимо измерить. Трубка вырабатывает рентгеновское излучение в широком диапазоне энергий, в том числе низкой энергии рентгеновских лучей и характеристическое рентгеновское излучение от мишени. Это излучение размывает пики, которые необходимо измерить. Фильтр поглощает рентгеновские лучи с меньшей энергией, которые мешают измерять требуемое рентгеновское излучение, тем самым улучшая сигнала к фону.
Мини-X оснащен двумя коллиматорами для облегчения его использования в задачах РФА. Они состоят из латуни и алюминия и крышки и встроены в корпус в мини-X. Коллиматоры имеют отверстия 1 и 2 мм в диаметре.
Рис. 22. Мини-X коллиматора и наконечники для обеспечения радиационной безопасности.
Рис. 23. Мини-X с установленным наконечником.
Рис. 24. Мини-X с установленным коллиматором.
Механические характеристики, размеры
Рис. 25. Мини-X габаритные размеры (в дюймах [мм]).
Внимание
Это устройство производит рентгеновское излучение при подаче напряжения. С ним может работать только квалифицированный персонал.
Уровни излучения
Уровень радиации от рентгеновской трубки с установленным латунным разъемом безопасности не более 25 мкЗв / ч (2,5 мбэр / ч), измеренный на расстоянии 5 см от поверхности корпуса в соответствии с требованиями 5.2.2.1.1 и 5.2. 2.2.2 Национального бюро стандартов (НБС).
Для получения дополнительной информации см. Руководство НБС .
Примеры экранирования (что соответствует выше стандартного)
- 1 мм (0,040 дюйма) Pb приведет к уровню радиации в 0,5 мбэр / час.
- 6,35 мм (0,250 дюйма), железа приведет к уровню радиации в 0,5 мбэр / час.
- 3,18 мм (0,125 дюйма) из латуни приведет к уровню радиации в 2,5 мбэр / час.
Внутри корпуса также могут быть размещена защита толщиной 3,18 мм (0,125 дюйма) из алюминия (Al), чтобы поглотить рентгеновское излучение из защитного материала.
OEM рентгеновские трубки для РФА
Рис. 26. Упаковка на заказ для удовлетворения уникальных требований OEM.
Вакуумное исполнение
Мини-X может быть выполнена со стандартом для вакуумных установок.
Рис. 27. Мини-X и XR100 с вакуумной муфтой.
Полная система включает XRF
- X-123 спектрометр
- Мини-X с управлением по USB
- Программное обеспечение для РФА-анализа
- MP1 РФА монтажную плиту
Рис. 28. X-123 и мини-X на MP1 монтажной плате.
