一種高空機(jī)載x熒光實(shí)時(shí)分析儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高空污染物實(shí)時(shí)檢測(cè)分析領(lǐng)域，具體涉及一種高空機(jī)載X熒光實(shí)時(shí)分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)霧霾天氣愈發(fā)頻繁及嚴(yán)重，最主要的根源在化石能源的大量使用。巨量煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害物質(zhì)，其中微量重金屬元素對(duì)人類和環(huán)境的危害都很大，這些重金屬元素在高溫燃燒后不但不會(huì)被分解，反而在高溫下?lián)]發(fā)成金屬蒸汽，富集在亞微米顆粒表面，隨亞微米顆粒排放到大氣中，長(zhǎng)期以氣溶膠形式存在，不易沉降，不僅影響大氣能見度，而且使人及其他生物受到重金屬危害。這些燃燒后的污染物質(zhì)基本都通過煙囪排向高空，如果能實(shí)時(shí)對(duì)高空的排污口原位進(jìn)行檢測(cè)，從源頭上控制重金屬的排放，對(duì)于減少環(huán)境微粒中重金屬污染具有非常重大的意義。
[0003]目前，化學(xué)分析方法由于自身很多的限制，很難做到高空的實(shí)時(shí)檢測(cè)，而X射線熒光分析技術(shù)具有非破壞性、快速、原位實(shí)時(shí)檢測(cè)的特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境樣品多元素定值分析。但實(shí)驗(yàn)實(shí)中X射線熒光設(shè)備大都很笨重，即使小型的便攜式的X射線熒光設(shè)備也有2-3kg，如何研制更小體積及重量的X熒光設(shè)備并應(yīng)用對(duì)高空實(shí)時(shí)分析是一大難點(diǎn)，因此，確有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)以解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述【背景技術(shù)】的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種高空機(jī)載X熒光實(shí)時(shí)分析儀。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種高空機(jī)載X熒光實(shí)時(shí)分析儀，包括激發(fā)源、采樣膜、探測(cè)裝置、電源6、無(wú)線傳輸裝置7、處理器；
[0007]其中，所述激發(fā)源包括固定連接的微型同位素X射線源I和準(zhǔn)直器2 ;發(fā)射源發(fā)射出的射線照射在采樣膜上，激發(fā)出采樣膜上待測(cè)元素的特征X射線熒光，然后經(jīng)探測(cè)裝置收集；所述探測(cè)裝置包括依次連接的微型硅漂移探測(cè)器4、微型數(shù)字化多道譜儀5，射線通過微型硅漂移探測(cè)器4進(jìn)入微型數(shù)字化多道譜儀5 ;所述無(wú)線傳輸裝置將探測(cè)裝置處理過的信息發(fā)送至處理器中，所述電源6為探測(cè)裝置和無(wú)線傳輸裝置7提供電能。
[0008]進(jìn)一步的，該分析儀外部為一鋁合金盒8，所述激發(fā)源、采樣膜、探測(cè)裝置、電源、無(wú)線傳輸裝置都固定于鋁合金盒8中；所述鋁合金盒8固定在云臺(tái)10上，并通過云臺(tái)10掛載在多軸固定翼飛行器11上。
[0009]作為一種優(yōu)選，所述微型同位素X射線源I活度在ImCi以上；所述微型同位素X射線源 I 為 23SPu，1Q9Cd，137Cs, 55Fe, 241Am 或者 57Co。
[0010]更進(jìn)一步的，所述準(zhǔn)直器2長(zhǎng)度為0.5-2cm，孔徑l_5mm，材質(zhì)為純銅。
[0011]更進(jìn)一步的，所述采樣膜采用空氣重金屬微粒粉塵檢測(cè)專用濾膜3，采樣膜孔徑為2.5-10um，采樣膜直徑為50-70mm。
[0012]更進(jìn)一步的，所述激發(fā)源I與采樣膜3之間距離為10-20mm，激發(fā)源I與采樣膜3成角度設(shè)置；所述微型硅漂移探測(cè)器4與采樣膜3之間距離為10-20mm，且探測(cè)裝置與采樣膜3之間成相同角度設(shè)置。
[0013]更進(jìn)一步的，所述微型數(shù)字化多道譜儀5通過網(wǎng)線與無(wú)線傳輸裝置7連接。
[0014]更進(jìn)一步的，所述無(wú)線傳輸裝置7采用IEEE 802.11系列協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將微型數(shù)字化多道譜儀5的能譜信息發(fā)射致處理器。
[0015]更進(jìn)一步的，所述多軸固定翼飛行器11為6軸或8軸固定翼飛行器。
[0016]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0017]1、本實(shí)用新型利用X射線熒光分析技術(shù)(XRF)，采用先進(jìn)的高性能集成微型硅漂移探測(cè)系統(tǒng)及微型同位素源，搭建超微型X熒光實(shí)時(shí)分析儀；固定于多軸飛行器，實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)，通過無(wú)線遙感實(shí)現(xiàn)飛行器與X熒光實(shí)時(shí)分析儀的實(shí)時(shí)控制與數(shù)據(jù)傳輸；實(shí)現(xiàn)對(duì)高空排污口污染物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)行檢測(cè)及預(yù)警；
[0018]2、本實(shí)用新型提供的分析儀中采樣膜與微型硅漂移探測(cè)器以及激發(fā)源之間的距離控制在10-20_，夾角在70度左右，具有較好的實(shí)驗(yàn)效果；
[0019]3、本實(shí)用新型采用空氣重金屬微粒粉塵檢測(cè)專用濾膜，采樣膜孔徑為2.5um，直徑為50mm，每次測(cè)量前須更換，準(zhǔn)直器長(zhǎng)度為0.5-2cm，孔徑l_5mm，材質(zhì)為純銅保證了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，并且采樣快，效率高；
[0020]4、本實(shí)用新型檢測(cè)范圍廣，檢測(cè)限低，并且操作簡(jiǎn)單，無(wú)化學(xué)污染，測(cè)量時(shí)間短，安全可靠，具有廣泛應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型裝置示意圖；
[0022]圖2為實(shí)施例1中238Pu同位素源的能譜圖；
[0023]圖3為實(shí)施例1中檢測(cè)多種金屬能譜圖；
[0024]圖4為實(shí)施例2中S的X熒光計(jì)數(shù)隨其含量的變化曲線；
[0025]其中，1-激發(fā)源、2-準(zhǔn)直器、3-采樣膜、4-微型硅漂移探測(cè)器、5-微型數(shù)字化多道譜儀、6-電源、7-無(wú)線傳輸裝置、8-鋁合金盒、9-螺絲、10-云臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本實(shí)用新型提供一種高空機(jī)載X熒光實(shí)時(shí)分析儀，為使本實(shí)用新型的目的，技術(shù)方案及效果更加清楚，明確，以及參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0028]本實(shí)用新型提供一種高空機(jī)載X熒光實(shí)時(shí)分析儀如圖1所述，具體結(jié)構(gòu)為:
[0029]包括激發(fā)源、采樣膜、探測(cè)裝置、電源、無(wú)線傳輸裝置、云臺(tái)、多軸固定翼飛行器組成，所述激發(fā)源包括微型同位素X射線源I和準(zhǔn)直器2 ;采樣膜采用空氣重金屬微粒粉塵檢測(cè)專用濾膜3 ;探測(cè)裝置包括微型硅漂移探測(cè)器4、微型數(shù)字化多道譜儀5 ;電源為微型便攜式電源6，同時(shí)給探測(cè)裝置和無(wú)線傳輸裝置7提供電源；激發(fā)源、采樣膜、探測(cè)裝置、電源、無(wú)線傳輸裝置都固定于鋁合金盒8中，利用螺絲9把鋁