轻元素检测装置及检测方法与流程

1.本发明涉及轻元素检测领域，特别地，涉及一种轻元素检测装置及检测方法。


背景技术：

2.能量色散型x射线荧光法分析薄膜样品时，x射线照射到样品表面，产生x射线荧光进入探测机构，根据检测到荧光的能量值进行定性、强度进行定量。样品中的轻元素中的超轻元素如na、mg等的x射线荧光产额低，且其荧光信号在空气中传输时损耗大，无法在空气环境下直接测量。
3.一般情况下，为了提高探测机构对轻元素的响应，采取对分析室抽真空的方法，使得测量光路中无空气对低能量x射线的吸收，但该方法不适用于颗粒物样品在线分析，且对分析室的气密性和耐压性要求高。提高轻元素响应的另一种方法是向分析室充氦气将空气置换的方法，相比于空气，氦气对低能x射线的吸收要弱很多。虽然充氦气和抽真空会减少对产生的轻元素荧光峰的损耗，但无法解决荧光产额低的问题。而且充氦气和抽真空会造成材料本底干扰的影响增大。
4.综上，现有技术中，充氦气或抽真空是提高轻元素响应度的常规方法手段，主要有以下缺点：
5.1.全抽真空不适用于颗粒物样品在线分析且对设备的气密性和耐压要求高；
6.2.充氦气方式对轻元素的检测没有抽真空效果好，且成本高。
7.3.常规抽真空和充氦气的方式在增加样品荧光峰响应的同时，也增加了腔体本底材料中元素对样品检测的干扰影响。


技术实现要素：

8.本发明提供了一种轻元素检测装置及检测方法，以解决现有技术中全抽真空检测对设备气密性要求高而充氦气效果相对较差的技术问题。
9.本发明采用的技术方案如下：
10.一种轻元素检测装置，用于对薄膜样品的轻元素进行检测，包括分析室、x射线发生机构、探测机构、第一气源和第二气源；
11.所述分析室包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体之间设置开口以连通所述第一腔体和所述第二腔体；所述开口处设置有检测位，用于放置待探测的样品；
12.所述x射线发生机构，设置于第一腔体，用于提供x射线照射至所述样品的表面以激发样品产生x射线荧光；
13.所述探测机构，设置于第一腔体，用于探测x射线荧光；
14.所述第一气源与所述第一腔体连接，用于向所述第一腔体提供氦气；
15.所述第二气源与所述第二腔体连接，用于向所述第二腔体提供预设气体，预设气体用于吸收穿透样品的x射线，或用于吸收穿透样品的x射线以及激发第二腔体材料产生的
x射线荧光进而降低对样品检测的干扰。
16.作为上述技术方案的进一步改进，所述开口设置有阻隔组件以分隔所述第一腔体和所述第二腔体。
17.作为上述技术方案的进一步改进，还包括压力控制系统，用于分别控制所述第一腔体内的气压和所述第二腔体内的气压。
18.作为上述技术方案的进一步改进，所述压力控制系统还包括气泵、控压模块、设置于所述第一腔体的第一压力检测器以及设置于所述第二腔体内的第二压力检测器，所述控压模块用于接收第一压力检测器的反馈以调节第一腔体压力至设定值，所述控压模块还用于接收第二压力检测器的反馈以调节第二腔体压力至设定值。
19.作为上述技术方案的进一步改进，所述检测装置包括与所述第一腔体连通的至少两个过气孔，所述过气孔用于与所述第一气源连接或与所述气泵连接。
20.另一方面，还提供一种轻元素检测方法，应用有以上任一所述的轻元素检测装置，所述检测方法包括：
21.s1、使样品处于检测位；
22.s2、向第一腔体充入氦气，向第二腔体充入预设气体，用于吸收穿透样品的x射线和/或吸收穿透样品的x射线激发第二腔体材料产生的x射线荧光进而降低对样品检测的干扰；
23.s3、对样品进行检测。
24.作为上述技术方案的进一步改进，所述检测方法包括：
25.当测试能量特征值小于氩气的第一设定范围的轻元素时，所述预设气体采用氩气或氮气或氧气或氮氧混合气；
26.当测试能量特征值接近氩气的第二设定范围的轻元素时，所述预设气体采用氮气或氧气或氮氧混合气。
27.作为上述技术方案的进一步改进，步骤s2包括：第一气源按照预设进气量向第一腔体充入氦气，控制第一腔体的压力稳定于p1，第二气源按照预设进气量向第二腔体充入预设气体，第二腔体的出气端保持关闭状态，控制第二腔体内的气压稳定于p2。
28.作为上述技术方案的进一步改进，在步骤s1之前或步骤s2之前，所述检测方法还包括：
29.分别对第一腔体和第二腔体进行气密性检测，关闭第一腔体的进气端，压力控制系统控制第一腔体内的气压于p1；开启第二气源，控制进气量，完成第二腔体内的空气置换后关闭第二腔体的出气端，压力控制系统控制第二腔体内的气压于p2。
30.作为上述技术方案的进一步改进，步骤s2还包括：
31.p1的值根据装置气密性和耐压性进行设定，p1状态下第一腔体为负压；
32.p2的值根据装置气密性和耐压性进行设定，p2状态下第二腔体为正压，且第一腔体和第二腔体之间的阻隔组件完整。
33.本发明具有以下有益效果：x射线发生机构到样品上表面的光路以及样品产生的x射线荧光到探测机构的光路均处于样品的上表面且位于第一腔体内，即探测机构检测到的荧光信号的强弱仅受第一腔体影响，另外，由于分析室通常为铝制构造，x射线穿透样品后则会激发样品下方的铝材料形成特征x射线荧光峰，该特征x射线荧光峰进入探测机构则会
干扰对样品中铝的检测；基于此，使用本检测装置对样品轻元素进行检测时，第一腔体内通入氦气，可有效提高探测机构对样品中轻元素的x射线荧光响应强度；通过于第二腔体通入预设气体，大量吸收穿透样品进入第二腔室的x射线，防止其反射回探测机构，且对进入第二腔室的x射线激发出第二腔体材料中轻元素的特征x射线荧光有较好的吸收作用，避免因x射线穿透薄膜样品激发第二腔体材料产生的特征x射线荧光特征影响样品中轻元素的检测结果的准确性，即有效抑制了分析室的腔体材料对样品中轻元素检测的干扰。
34.本检测装置至少具有二种检测模式：
35.模式一，检测能量特征值小于氩气的第一设定范围的轻元素时，预设气体使用氩气或氮气或氧气或氮氧混合气；预设气体能够大量吸收穿透样品的x射线和/或吸收穿透样品的x射线激发第二腔体材料产生的x射线荧光进而降低杂散光对样品检测的干扰。另外，由于氩气的ka线在2.96kev的位置，而超轻元素如na的ka线在1.04kev的位置，样品中存在na、mg等超轻元素并对其进行检测时，预设气体使用氩气的情况下进入第二腔体的x射线与氩气接触将产生大量氩气的特征x射线荧光峰，第二腔体中氩气的荧光峰向上发射则会再次激发样品产生轻元素的二次x射线荧光峰，产生的轻元素的二次x射线荧光峰与一次x射线荧光峰一同进入到探测机构中，由于氩气的特征x射线荧光对样品进行了二次激发，在x射线发生机构的功率不变的情况下，大幅提高了样品中轻元素的x射线荧光强度；
36.模式二，模式二，检测能量特征值接近氩气的第二设定范围的轻元素时，预设气体使用氮气或氧气或氮氧混合气；预设气体有效避免了环境空气中氩气对样品检测的干扰，且能够大量吸收穿透样品的x射线和/或吸收穿透样品的x射线激发第二腔体材料产生的x射线荧光进而降低杂散光对样品检测的干扰。
37.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
38.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
39.图1是本发明优选实施例的结构简图；
40.1、第一腔体2、第二腔体21、进气孔3、阻隔组件4、x射线管5、探测器6、外壳7、第一准直器71、第一准直孔8、第二准直器9、过气孔10、滤光轮。
具体实施方式
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
42.参照图1，本发明的优选实施例提供了一种轻元素检测装置，用于对薄膜样品的轻元素进行检测，包括分析室、x射线发生机构、探测机构、第一气源和第二气源；
43.分析室包括第一腔体1和第二腔体2，第一腔体1和第二腔体2之间设置开口以连通第一腔体1和第二腔体2；开口处设置有检测位，用于放置待探测的样品；
44.x射线发生机构，设置于第一腔体1，用于提供x射线照射至样品的表面以激发样品产生x射线荧光；
45.探测机构，设置于第一腔体1，用于探测x射线荧光；
46.第一气源与第一腔体1连接，用于向第一腔体1提供氦气；
47.第二气源与第二腔体2连接，用于向第二腔体2提供预设气体，预设气体用于吸收穿透样品的x射线，或用于吸收穿透样品的x射线以及激发第二腔体材料产生的x射线荧光进而降低对样品检测的干扰。
48.其中，本实施例中的样品指的是薄膜样品，所采集的样品为颗粒物样品，x射线发生机构和探测机构均位于样品检测位(放置位)的上方，x射线发生机构发出x射线照射至样品，激发样品产生的x射线荧光进入探测机构；轻元素通常指质量数10(氖)-20(钙)的元素。
49.可以理解的是，x射线发生机构到样品上表面的光路以及样品产生x射线荧光至探测机构的光路均处于样品的上表面且位于第一腔体1内，即探测机构检测到的荧光信号的强弱仅受第一腔体1影响，另外，由于分析室通常为铝制构造，x射线穿透样品后则会激发样品下方的铝材料形成特征x射线荧光峰，该特征x射线荧光峰进入探测机构5则会干扰对样品中铝的检测；
50.基于此，本检测装置将分析室分隔为上、下两个腔体，对样品中轻元素进行检测时，第一腔体1内通入氦气，可有效提高探测机构对样品中轻元素的x射线荧光响应强度；通过于第二腔体2通入预设气体，大量吸收穿透样品进入第二腔室2的x射线，防止其反射回探测机构，且对进入第二腔室2的x射线激发出的第二腔体2材料中轻元素的特征x射线荧光有较好的吸收作用，避免因x射线穿透薄膜样品激发第二腔体2材料产生的特征x射线荧光影响样品中轻元素的检测结果的准确性，即有效抑制分析室的腔体材料对样品中轻元素检测的干扰。
51.具体检测时，预设气体为氩气或氮气或氧气或氮氧混合气；基于此，本检测装置至少具有二种检测模式：
52.模式一，检测能量特征值小于氩气的第一设定范围的轻元素时，预设气体使用氩气或氮气或氧气或氮氧混合气；预设气体能够大量吸收穿透样品的x射线和/或吸收穿透样品的x射线激发第二腔体材料产生的x射线荧光进而降低杂散光对样品检测的干扰。另外，由于氩气的ka线在2.96kev的位置，而超轻元素如na的ka线在1.04kev的位置，样品中存在na、mg等超轻元素并对其进行检测时，预设气体使用氩气的情况下进入第二腔体的x射线与氩气接触将产生大量氩气的特征x射线荧光峰，第二腔体中氩气的荧光峰向上发射则会再次激发样品产生轻元素的二次x射线荧光峰，产生的轻元素的二次x射线荧光峰与一次x射线荧光峰一同进入到探测机构中，由于氩气的特征x射线荧光对样品进行了二次激发，在x射线发生机构的功率不变的情况下，大幅提高了样品中轻元素的x射线荧光强度；
53.模式二，检测能量特征值接近氩气的第二设定范围的轻元素时，预设气体使用氮气或氧气或氮氧混合气；预设气体有效避免了环境空气中氩气对样品检测的干扰，且能够大量吸收穿透样品的x射线和/或吸收穿透样品的x射线激发第二腔体材料产生的x射线荧光进而降低杂散光对样品检测的干扰。
54.需要说明的是，第一设定范围和第二设定范围允许部分重合。
55.需要说明的是，由于氦气的相对分子质量很小，氩气等的相对分子质量为氦气的数倍，因此，可以通过对通入第一腔体或通入第二腔体的气体的量分别进行控制，使得位于上方的第一腔体1中的氦气难以通过开口进入下方的第二腔体2、下方的第二腔体的氩气
(或氮气等)也难以进入上方的第一腔体，从而使得第一腔体1和第二腔体2的气体不容易发生混合。
56.本实施例中，检测装置具有外壳6；
57.第一腔体1和第二腔体2之间设置开口以连通第一腔体1和第二腔体2；开口处设置有检测位，用于放置待探测的样品。第一腔体1和第二腔体2共同构成封闭的检测空间。
58.在一些实施例中，第一腔体1与第二腔体2并不是一体成型，第一腔体1与第二腔体2的可分离/可密封地设置。第二腔体2为筒状构造且其下端密封，其腔体上表面为一设有开孔的支撑面，该开孔用于将第二腔体2与第一腔体1连通。开孔处设置有检测位，第一腔体1与第二腔体2密封地设置，从而实现对样品的封闭检测。
59.可以理解的是，本装置应用在空气颗粒物中轻元素的检测时，在采样位利用滤带对空气中的颗粒物进行采集，样品采集完毕后，使滤带处于放松状态，将在采样位采集了颗粒物的滤带移动到检测位，对滤带进行夹紧，即利用第一腔体1和第二腔体2对滤带进行夹紧，从而实现分析室的密封。可选地，通过保持第一腔体1处于固定位，第二腔体2上下移动实现第一腔体1和第二腔体2的可分离/可密封地设置。
60.在一些实施例中，在开口处设置有阻隔组件3以分隔所述第一腔体1和所述第二腔体2，如此设置，可有效防止两腔体中的气体发生混合；第二腔体2的上部与第一腔体1之间可通过阻隔组件3密封，第二腔体2的下部通过另一阻隔组件3密封并设置进气孔21和出气孔，进气孔21即用于充入预设气体，出气孔则用于排出腔体内的空气；
61.其中，阻隔组件3可以是有机膜如mylar膜等对x射线吸收小且无干扰峰产生的薄膜，还可以是be片、碳膜等。
62.进一步的，本轻元素检测装置包括压力控制系统，用于分别控制第一腔体1内的气压和第二腔体2内的气压，通过压力控制系统控制向第一腔体1充入氦气，第一腔体1的压力低于大气压，达到增强x射线荧光信号检测的目的，进一步提高了探测机构对样品中轻元素的x射线荧光响应强度。通过压力控制系统控制第二腔体2的压力高于大气压以提高预设气体的密度，增强预设气体吸收穿透样品进入第二腔体2的x射线的能力，和/或吸收进入第二腔体2的x射线激发出第二腔体2材料中轻元素的特征x射线荧光的能力，相比于常规抽真空或充氦气的方式，本检测装置对结构的气密性要求要低于抽真空的方式，而对样品中轻元素的x射线荧响应强度要高于充氦气的方式，且抗干扰能力均优于现有的抽真空或充氦气的技术方案；
63.可以理解的是，压力控制系统包括气泵，本检测装置包括与第一腔体1连通的至少两个过气孔9，过气孔9用于与第一气源连接或与气泵连接，即两个过气孔9分别作为进气端和出气端。
64.本实施例中，x射线发生机构包括x射线管4和第一准直器7，探测机构包括探测器5和第二准直器8；第一准直器7设置于第一腔体1，用于与x射线管4连接，第二准直器8设置于第一腔体1，用于与探测器5连接，其中，第一准直器7包括第一准直孔71，第二准直器8包括第二准直孔，至少一过气孔9开设于第一准直器7的一侧并与第一准直孔71连通，至少一过气孔9开设于第二准直器8的一侧并与第二准直孔连通；具体到本实施例中，第一准直器7上和第二准直器8上分别设置一过气孔9，任一过气孔9作为进气端与第一气源连接，另一过气孔9则作为出气端与气泵连接，通过在两准直器开设过气孔9，使整体检测环境中的气体流
通更为顺畅，氦气充入、空气排出及负压环境更为稳定、快速，如此，可高效的完成第一腔体1内空气的充分置换，极大的缩短分析室内的空气置换时间，快速维持第一腔体1内稳定的负压氦气氛围。
65.在其他实施例中，过气孔9也可设置于第一腔体1。
66.本实施例中，压力控制系统还包括控压模块、设置于第一腔体的第一压力检测器以及设置于第二腔体内的第二压力检测器，控压模块用于接收第一压力检测器的反馈并控制气泵工作状态以调节第一腔体压力至设定值，控压模块还用于接收第二压力检测器的反馈以调节第二腔体压力至设定值；可以理解的是，控压模块通过现有技术的电路板等实现，本实施例中不作过多阐述。
67.需要说明的是，x射线管4与第一准直器7之间设置滤光轮10，测量不同能量范围的元素时则切换到不同的滤光片，将x射线管4发出的x射线中包含待测元素特征能量峰处及周边x射线进行过滤，提高x射线荧光信号检测峰背比，降低探测死时间，提高探测效率。
68.另一方面，本实施例还提供一种轻元素检测方法，应用有上述轻元素检测装置，检测方法包括：
69.s1、使样品处于检测位；
70.s2、向第一腔体充入氦气，向第二腔体充入预设气体，用于吸收穿透样品的x射线和/或吸收穿透样品的x射线激发第二腔体产生的x射线荧光进而降低对样品的干扰；
71.本实施例中，步骤s2具体还包括：
72.当检测能量特征值小于氩气的第一设定范围的轻元素时，预设气体使用氩气或氮气或氧气或氮氧混合气；预设气体能够大量吸收穿透样品的x射线和/或吸收穿透样品的x射线激发第二腔体材料产生的x射线荧光进而降低杂散光对样品检测的干扰。另外，由于氩气的ka线在2.96kev的位置，而超轻元素如na的ka线在1.04kev的位置，样品中存在na、mg等超轻元素并对其进行检测时，预设气体使用氩气的情况下进入第二腔体的x射线与氩气接触将产生大量氩气的特征x射线荧光峰，第二腔体中氩气的荧光峰向上发射则会再次激发样品产生轻元素的二次x射线荧光峰，产生的轻元素的二次x射线荧光峰与一次x射线荧光峰一同进入到探测机构中，由于氩气的特征x射线荧光对样品进行了二次激发，在x射线发生机构的功率不变的情况下，大幅提高了样品中轻元素的x射线荧光强度；
73.当检测能量特征值接近氩气的第二设定范围的轻元素时，预设气体使用氮气或氧气或氮氧混合气；预设气体有效避免了环境空气中氩气的干扰，且能够大量吸收穿透样品的x射线和/或吸收穿透样品的x射线激发第二腔体材料产生的x射线荧光进而降低杂散光对样品检测的干扰。
74.s3、对样品进行检测；
75.具体的，即开启x射线管4、探测器5开始检测，具体内容等可参照现有技术实现。
76.可以理解的是，还包括步骤s4：根据样品中需检测轻元素的不同，重复步骤s1至s3，采用氮气或氧气或氮氧混合气对样品中轻元素的检测，对于测试能量特征值小于氩气的轻元素，预设气体优选为采用氩气，以利用氩气的特征x射线荧光对样品进行二次激发。
77.本实施例中，步骤s2具体还包括：
78.向第一腔体1充入氦气，压力控制系统控制第一腔体1内的气压稳定于p1，向第二腔体2充入预设气体，压力控制系统控制第二腔体2内的气压稳定于p2；
79.在一些实施例中，p1的值根据装置气密性和耐压性进行设定，保证p1状态下第一腔体1为负压，且仅有氦气进入第一腔体1，进一步提高样品中轻元素的x射线荧光响应强度；p2的值根据装置气密性和耐压性进行设定，保证p2状态下第二腔体2为正压，且第一腔体1和第二腔体2之间的阻隔组件3完整、无破损，不会发生漏气现象，通过加压的方式提高第二腔体2内气体密度，进一步提高预设气体对穿透样品进入第二腔室2的x射线的吸收能力和/或预设气体对进入第二腔室2的x射线激发第二腔室2材料产生的x射线荧光的吸收能力，避免因穿透薄膜样品进入第二腔室2的x射线和/或穿透薄膜样品激发第二腔体材料产生的特征x射线荧光影响样品中轻元素的检测结果的准确性，从而有效抑制了分析室的腔室材料对样品中轻元素检测的干扰；
80.其中，第二腔体2内气压应随第一腔体1内气压调整，并优先满足第一腔体1的工作条件；
81.具体的，第一气源按照预设进气量向第一腔体1充入氦气，开启气泵，控制第一腔室1的压力稳定于p1，本实施例约0.9个大气压，其为小负压，相对于抽真空的大负压，本方法及具体应用结构对腔体内的气密性要求更低，结构更易实现，成本大幅降低，同时结合氦气置换的方法，在降低结构加工和装配要求的基础上极大地提高了x射线荧光信号的检测；第二气源按照预设进气量向第二腔体2充入预设气体，将第二腔室2内的空气完全置换后，使第二腔室2的出气端保持关闭状态，控制第二腔体2内的气压稳定于p2，本实施例约1.1个大气压，增加第二腔体2内气体的压力以提高气体的密度，从而进一步增强预设气体吸收杂散x射线和x射线荧光的能力。
82.在步骤s1之前或步骤s2之前，还包括：
83.分别对第一腔体1和第二腔体2进行气密性检测，关闭第一腔体1的进气端，启动气泵，压力控制系统控制第一腔体1内的气压于p1，本实施例p1约为0.9个大气压，漏气量需小于10ml/min；开启第二气源，控制进气量约100ml/min，完成第二腔体2内的空气置换后关闭第二腔体2的出气端，压力控制系统控制第二腔体2内的气压于p2，本实施例p2约为1.1个大气压。
84.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种轻元素检测装置，用于对薄膜样品的轻元素进行检测，其特征在于，包括分析室、x射线发生机构、探测机构、第一气源和第二气源；所述分析室包括第一腔体(1)和第二腔体(2)，所述第一腔体(1)和所述第二腔体(2)之间设置开口以连通所述第一腔体(1)和所述第二腔体(2)；所述开口处设置有检测位，用于放置待探测的样品；所述x射线发生机构，设置于第一腔体(1)，用于提供x射线照射至所述样品的表面以激发样品产生x射线荧光；所述探测机构，设置于第一腔体(1)，用于探测x射线荧光；所述第一气源与所述第一腔体(1)连接，用于向所述第一腔体(1)提供氦气；所述第二气源与所述第二腔体(2)连接，用于向所述第二腔体(2)提供预设气体，预设气体用于吸收穿透样品的x射线，或用于吸收穿透样品的x射线以及激发第二腔体(2)材料产生的x射线荧光进而降低对样品检测的干扰。2.根据权利要求1所述的轻元素检测装置，其特征在于，所述开口设置有阻隔组件(3)以分隔所述第一腔体(1)和所述第二腔体(2)。3.根据权利要求1所述的轻元素检测装置，其特征在于，还包括压力控制系统，用于分别控制所述第一腔体(1)内的气压和所述第二腔体(2)内的气压。4.根据权利要求3所述的轻元素检测装置，其特征在于，所述压力控制系统还包括气泵、控压模块、设置于所述第一腔体的第一压力检测器以及设置于所述第二腔体内的第二压力检测器，所述控压模块用于接收第一压力检测器的反馈以调节第一腔体压力至设定值，所述控压模块还用于接收第二压力检测器的反馈以调节第二腔体压力至设定值。5.根据权利要求4所述的轻元素检测装置，其特征在于，所述检测装置包括与所述第一腔体(1)连通的至少两个过气孔(9)，所述过气孔(9)用于与所述第一气源连接或与所述气泵连接。6.一种轻元素检测方法，其特征在于，应用有权利要求1-5任一项所述的轻元素检测装置，其特征在于，所述检测方法包括：s1、使样品处于检测位；s2、向第一腔体充入氦气，向第二腔体充入预设气体，用于吸收穿透样品的x射线和/或吸收穿透样品的x射线激发第二腔体材料产生的x射线荧光进而降低对样品检测的干扰；s3、对样品进行检测。7.根据权利要求6所述的轻元素检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：当测试能量特征值小于氩气的第一设定范围的轻元素时，所述预设气体采用氩气或氮气或氧气或氮氧混合气；当测试能量特征值接近氩气的第二设定范围的轻元素时，所述预设气体采用氮气或氧气或氮氧混合气。8.根据权利要求7所述的轻元素检测方法，其特征在于，步骤s2包括：第一气源按照预设进气量向第一腔体充入氦气，控制第一腔体的压力稳定于p1，第二气源按照预设进气量向第二腔体充入预设气体，第二腔体的出气端保持关闭状态，控制第二腔体内的气压稳定于p2。9.根据权利要求6所述的轻元素检测方法，其特征在于，在步骤s1之前或步骤s2之前，
所述检测方法还包括：分别对第一腔体和第二腔体进行气密性检测，关闭第一腔体的进气端，压力控制系统控制第一腔体内的气压于p1；开启第二气源，控制进气量，完成第二腔体内的空气置换后关闭第二腔体的出气端，压力控制系统控制第二腔体内的气压于p2。10.根据权利要求8所述的轻元素检测方法，其特征在于，步骤s2还包括：p1的值根据装置气密性和耐压性进行设定，p1状态下第一腔体为负压；p2的值根据装置气密性和耐压性进行设定，p2状态下第二腔体为正压，且第一腔体和第二腔体之间的阻隔组件完整。

技术总结
本发明公开了一种轻元素检测装置及检测方法，用于对薄膜样品的轻元素进行检测，包括分析室、X射线发生机构、探测机构、第一气源和第二气源；分析室包括第一腔体和第二腔体，之间设置开口；开口处设置检测位，用于放置待探测的样品；X射线发生机构用于提供X射线照射至样品的表面以激发样品产生X射线荧光；探测机构用于探测X射线荧光；第一气源用于向第一腔体提供氦气；第二气源用于向第二腔体提供预设气体，预设气体用于吸收穿透样品的X射线，或用于吸收穿透样品的X射线以及激发第二腔体材料产生的X射线荧光进而降低对样品检测的干扰。产生的X射线荧光进而降低对样品检测的干扰。产生的X射线荧光进而降低对样品检测的干扰。


技术研发人员：刘海东 刘德华 张杨帆 徐秉峰
受保护的技术使用者：力合科技（湖南）股份有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/9/14