أنبوب الأشعة السينية Mini-X
Mini-X هو نظام مصغر مستقل يتضمن أنبوب أشعة سينية ووحدة جهد عالي ووحدة تحكم USB. وهو مصمم لتحليل فلورسنت الأشعة السينية - XRF.
|
الخصوصيات
|
التطبيقات
|
Mini-X هو أول نظام أشعة سينية مصغر مستقل من نوعه يشتمل على أنبوب أشعة سينية ومصدر طاقة وإلكترونيات تحكم واتصال USB بجهاز كمبيوتر. وهو بديل لاستخدام النظائر المشعة في تحليل فلورسنت الأشعة السينية.
تم تصميم Mini-X لتبسيط عملية XRF من خلال توفير سهولة التشغيل. كل ما هو مطلوب هو اتصال USB بجهاز كمبيوتر ومحول تيار متردد. ينبه مؤشر LED الأحمر الوامض والصفير المستخدم إلى انبعاث الأشعة السينية.
| الجهد على الأنبوب | من 10 إلى 50 كيلو فولت |
| تيار الأنبوب | 5 ميكرو أمبير كحد أدنى / 200 مللي أمبير كحد أقصى، انظر الشكل 2 أدناه |
| طاقة الإخراج المستمرة | 4 وات عند 100% من الحمل، انظر الشكل 2 أدناه |
| مادة النافذة | البريليوم (Be) |
| سمك النافذة | 127 ميكرون |
| حجم البقعة البؤرية | حوالي 2 مم |
| زاوية المخروط الخارج | 120 درجة (انظر الشكلين 6 و7) |
| تبريد | تبريد الهواء |
| استقرار الجهد العالي | <0.1% |
| مستوى الاشعاع على مسافة 5 سم مع تركيب الحماية |
<5 ميكروسيفرت/ساعة (0.5 ملي ريم/ساعة) |
| استهلاك الطاقة | 9 وات عند 50 كيلو فولت و80 ميكرو أمبير |
| جهد الإدخال | 12 فولت تيار مستمر (محول متضمن) |
| يتحكم | USB، موصل mini-USB (كابل متضمن) |
| وقت التأسيس | عادة <1 ثانية |
| وزن | 360 جرام |
| رطوبة | من 30 إلى 90% بدون تكاثف |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | -10 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية |
| نطاق درجة حرارة التخزين | -25 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية |
| إدارة السلامة والمؤشرات | 1) الحجب الخارجي 2) إشارة LED 3) إشارة صوتية |
| برمجة | برنامج التحكم Mini-X لمراقبة الجهد والتيار (انظر الشكل 3). واجهة برمجة التطبيقات Mini-X لبرمجة التطبيقات المخصصة. |
| يضمن | لمدة سنة واحدة أو 2000 ساعة، أيهما يأتي أولاً |
منحنى الجهد 4 وات.
الشكل: واجهة برنامج USB. تسمح للمستخدم بضبط الجهد والتيار، بالإضافة إلى التحكم في معلماتهما.
الشكل. أطياف الخرج النسبي: الأهداف مأخوذة على مسافة 45.7 سم،
مع جهاز قياس شعاع بقطر 2 مم على جهاز mini-X، وجهاز قياس شعاع بقطر 1 مم على الكاشف، و50 كيلو فولت/1 ميكرو أمبير.
الشكل 8. حساسية الزاوية Mini-X، 120 درجة.
الشكل 9. Mini-X. زاوية خرج الإشعاع 120 درجة.
ملحوظة: عند استخدام مقياس 2 مم، تكون الزاوية 5 درجات.
الأطياف المذكورة أعلاه ليست موحدة (أي أنها لم تؤخذ بنفس التيار لنفس الوقت، إلخ). وهي مقدمة فقط لإظهار شكل الطيف وإظهار كيفية استخدام مرشح لإنتاج شعاع معين. لاحظ أن أي استخدام لمرشح يقلل من تدفق الإخراج. فكلما زاد Z لمادة المرشح أو زادت سماكة المرشح، قل التدفق المتاح. وللتعويض عن ذلك، يجب رفع تيار أنبوب الأشعة السينية.
تم الحصول على الأطياف أعلاه باستخدام كاشف Amptek XR-100T-CdTe ومعالج نبضات PX4 وأنابيب mini-X. تظهر الأطياف انخفاضات عند 26.7 و31.8 كيلو فولت. هذه هي حواف امتصاص K لـ Cd وTe. تم استخدام برنامج لتصحيح ذروات الهروب الناتجة في الكاشف.
تم تجهيز المرشحات التالية بأنابيب mini-X:
| مادة | السمك (ميكرومتر/مل) |
| ال | 1016/40 |
| ال | 254/10 |
| نحاس | 25.4/1 |
| شهر | 25.4/1 |
| و | 25.4/1 |
لماذا يجب عليك استخدام مرشح على أنبوب الأشعة السينية الخاص بك؟
يعمل المرشح الموجود على أنبوب الأشعة السينية على تحسين نسبة الإشارة إلى الخلفية لقمم الأشعة السينية المميزة التي تحتاج إلى قياس. ينتج الأنبوب الأشعة السينية على نطاق واسع من الطاقات، بما في ذلك الأشعة السينية منخفضة الطاقة والأشعة السينية المميزة من الهدف. يعمل هذا الإشعاع على طمس القمم التي تحتاج إلى قياس. يمتص المرشح الأشعة السينية منخفضة الطاقة التي تتداخل مع قياس الأشعة السينية المطلوبة، وبالتالي تحسين نسبة الإشارة إلى الخلفية.
تم تجهيز جهاز mini-X بموجهين لتسهيل استخدامه في تطبيقات XRF. وهما مصنوعان من النحاس والألومنيوم وغطاء ومدمجان في جسم جهاز mini-X. ويحتوي الموجهان على فتحات بقطر 1 و2 مم.
الشكل 22. جهاز Mini-X ونصائح للسلامة من الإشعاع.
الشكل 23. Mini-X مع الطرف المثبت.
الشكل 24. Mini-X مع جهاز التوجيه المثبت.
الخصائص الميكانيكية والأبعاد
الشكل 25. الأبعاد الكلية لـ Mini-X (بوصة [مم]).
انتباه
يصدر هذا الجهاز الأشعة السينية عند تطبيق الجهد الكهربائي عليه. يجب تشغيله بواسطة أشخاص مؤهلين فقط.
مستويات الإشعاع
يجب ألا يتجاوز مستوى الإشعاع من أنبوب الأشعة السينية المثبت عليه موصل الأمان النحاسي 25 ميكروسيفرت/ساعة (2.5 مللي ريم/ساعة)، مقاسًا على مسافة 5 سم من سطح الغلاف وفقًا لمتطلبات 5.2.2.1.1 و5.2.2.2 من المكتب الوطني للمعايير (NBS).
لمزيد من المعلومات، راجع دليل NBS.
أمثلة على الحماية (التي تتوافق مع المعيار المذكور أعلاه)
- 1 مم (0.040 بوصة) من الرصاص سيؤدي إلى مستوى إشعاع يبلغ 0.5 ميكروريم/ساعة.
- 6.35 ملم (0.250 بوصة) من الحديد سوف تؤدي إلى مستوى إشعاع يبلغ 0.5 ملي ريم/ساعة.
- 3.18 ملم (0.125 بوصة) من النحاس سيؤدي إلى مستوى إشعاع يبلغ 2.5 ملي ريم/ساعة.
يمكن أيضًا وضع درع من الألومنيوم (Al) بسمك 3.18 مم (0.125 بوصة) داخل الغلاف لامتصاص الأشعة السينية من مادة الحماية.
أنابيب الأشعة السينية OEM لـ XRF
الشكل 26. التغليف المخصص لتلبية متطلبات الشركة المصنعة للمعدات الأصلية الفريدة.
تنفيذ الفراغ
يمكن تصنيع Mini-X وفقًا للمعايير الخاصة بالتركيبات الفراغية.
الشكل 27. Mini-X و XR100 مع اقتران الفراغ.
يتضمن النظام الكامل XRF
- مطياف X-123
- ميني-إكس مع التحكم عبر USB
- برنامج تحليل XRF
- لوحة تركيب MP1 XRF
الشكل 28. X-123 وmini-X على لوحة الدائرة MP1.
