对于台式X荧光光谱仪的X射线管的寿命问题,我们需要了解它的结构、原理、失效过程,就可以对这个问题作出一个理智的判断。
首先,对于X射线管,其工作过程是:灯丝加热产生的自由电子,在高压电场进行加速,轰击到靶材上,产生靶材的特征X射线和韧致辐射。
X射线管的寿命,主要由下面三个方面决定:灯丝、靶材、真空。X光管真空是否能够长期保持;灯丝是否容易烧断;靶材是否能够经受长期的高速电子轰击。
因为X光管的真空密封是石英玻璃的,因此,真空能够长期保持与否,很重要的问题就是密封材料的(石英玻璃)的品质,吹制的工艺、玻璃与金属部件之间的结合密封工艺等诸多因素,另外很重要的一点是整套部件的热密封性能(因为X光管是功率部件,它在工作的时候温度是很高的),特别是在冷热交替的情况下。
台式X荧光光谱仪上的X射线管
作为功率器件,散热效果的好坏就会影响X射线光管的使用寿命。
当X射线管在装配到仪器里面的时候,需要增加一个X光管冷却套,一方面是在冷却套内增加散热媒介(大功率时还要采用外循环)进行散热,另外也起到射线辐射防护的作用,一般会采用金属材料。所以我们在仪器里看到的X光管,不是X光管的裸管,而是冷却套部分。
靶材和灯丝的问题比较简单,主要要求材料纯度要高。因为在X光管工作时,灯丝和靶材都在消耗中。
另外,台式X荧光光谱仪的使用方法和使用环境也会影响X光管的使用寿命。我们在使用台式X荧光光谱仪时候,也要特别注意几点:
1、打开和关闭X光管系统时,要逐渐的增加和逐渐降低X光管的管流和管压,不要突然增加、或者在较高的管流和管压的状态下突然关闭X光管的高压电源,如果有外循环冷却系统,也不要在大负载工作以后,马上关断冷却系统。
2、在使用环境上,一定要保证环境的温度和湿度条件,特别是在南方潮湿的天气环境下,更要特别注意。仪器实验室必须安装空调设备。
3、仪器的使用环境中,不能有酸雾存在,也就是说,X荧光光谱仪不要和化学实验室在同一个房间内。因为X光管和探测器都有用金属铍做的窗口,金属铍很容易被酸腐蚀。