一、XRD-Terra 測(cè)試原理
XRD-Terra測(cè)試分為三步,啟動(dòng)儀器(無需儀器校正)—制樣裝樣—檢測(cè)。使用XRD-Terra專門配置的樣品制備系統(tǒng),將樣品研磨成粉末(粒徑D<150um),然后裝填進(jìn)樣品室中(樣品量m~15mg),X光束穿透樣品,探測(cè)器接收衍射光束,形成衍射圖譜,得到樣品信息。
二、XRD-Terra結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
X光管、X射線準(zhǔn)直器、探測(cè)器、冷卻系統(tǒng)、樣品振動(dòng)系統(tǒng)、電池電源系統(tǒng)、WIFI生成系統(tǒng)為Terra的主要的部件,其構(gòu)成了整個(gè)BTX系統(tǒng)。 X光管為微焦X射線管,靶材標(biāo)準(zhǔn)配置為Cu、Co,并可根據(jù)檢測(cè)樣品情況選擇使用Cr、Fe、Ni、Mo、Ag、Wu等。管電壓為30kv,管電流為0.3mA,功率為10w。低功率管壓保證了射線管長使用壽命,正常使用至少達(dá)10年。微焦X射線管保證了X射線良好的聚焦性。 X射線準(zhǔn)直器采用針孔準(zhǔn)直系統(tǒng),替代傳統(tǒng)大型臺(tái)式機(jī)的光學(xué)校準(zhǔn)部件, 光柵作用一致。
探測(cè)器采用二維CCD探測(cè)器,探測(cè)面積1024 x 256 pixels,該探測(cè)器可有效識(shí)別衍射光束和熒光光束,對(duì)能量和位置極度靈敏,可同步進(jìn)行XRD及XRF分析。 冷卻系統(tǒng)采用Peltier電子制冷,可有效保證探測(cè)器正常工作溫度(-45°C) 樣品振動(dòng)系統(tǒng)(NASA)替代傳統(tǒng)測(cè)角儀,該裝置使得樣品在樣品室中以6000HZ的頻率振動(dòng),保證樣品檢測(cè)的多角度,同時(shí)提高檢測(cè)樣品的統(tǒng)計(jì)量。 電源系統(tǒng)使用110V / 200V電壓,電池系統(tǒng)為鋰電池,熱插拔,獨(dú)立供電可支持儀器4-6小時(shí)工作時(shí)間。 儀器內(nèi)部自帶WIFI無線生成系統(tǒng),可通過該裝置與筆記本電腦遠(yuǎn)程連接,實(shí)現(xiàn)儀器的操控和數(shù)據(jù)傳輸。
三、XRD-Terra的性
XRD-Terra的性表現(xiàn)在:
1) 便攜式:整機(jī)質(zhì)量14.5kg,一體機(jī)設(shè)計(jì),無任何機(jī)械移動(dòng)部件,
機(jī)體攜帶電池系統(tǒng),無外接電源可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立工作,支持野外考察。
2) 集成性:XRD與XRF技術(shù)集成,可同步對(duì)樣品進(jìn)行XRD及XRF分析,提供物質(zhì)成分、物相及結(jié)構(gòu)信息。
3) 簡便性:包括儀器操作的簡便性和樣品制備的簡便性。儀器操作一鍵式按鈕設(shè)計(jì),無需校正,自動(dòng)檢測(cè),無需額外關(guān)注和小心高壓系統(tǒng)和水循環(huán)冷卻系統(tǒng)(儀器無額外高壓和水循環(huán)冷卻系統(tǒng));樣品制備無需制片、壓片、刮平等,只需經(jīng)過粉碎、濾篩、裝樣三步,整個(gè)過程只需3分鐘。
4) 無線傳輸:儀器自動(dòng)產(chǎn)生局域網(wǎng)絡(luò),通過WIFI與筆記本電腦實(shí)現(xiàn)無線連接,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和數(shù)據(jù)傳輸,也可通過數(shù)據(jù)線有線連接。
5) 良好的環(huán)境適應(yīng)性:專為美國火星計(jì)劃地質(zhì)考察而研制,儀器可防霧、防塵、防震動(dòng),能適應(yīng)惡劣的使用環(huán)境。
6) 低廉的維護(hù)成本:低功率X射線管,可延長射線管功率(正常使用10年),無需使用水循環(huán)冷卻系統(tǒng),節(jié)約能源。