一种快速测量共聚焦X射线分析装置探测微元尺寸方法

共聚焦X射线荧光技术是一种无损的三维光谱分析技术,在材料,生物,矿物样品分析,考古,证物溯源等领域具有广泛应用。共聚焦X射线荧光谱仪的核心部件为两个多毛细管X光透镜。一个为多毛细管X光会聚透镜（PFXRL）,其存在一后焦点,作用是把X光管所发出的发散X射线会聚成几十微米大小的高增益焦斑。另一透镜为多毛细管X光平行束透镜（PPXRL）,其存在一几十微米大小前焦点,置于X射线能量探测器前端,其作用是接收特定区域的X射线荧光信号。在共聚焦Ｘ射线荧光谱仪中,PFXRL的后焦点与PPXRL的前焦点重合,所形成的区域称作探测微元。只有置于探测微元区域的样品能够被谱仪检测到,使样品与探测微元相对移动,逐点扫描,便能够对样品进行三维无损的X射线分析。探测微元的尺寸决定共聚焦X射线荧光谱仪的空间分辨率,因此精确测量谱仪的探测微元的尺寸是非常重要的。如图1所示,谱仪探测微元可以近似为椭球体,其尺寸可以用水平方向分辨率X, Y,和深度分辨率Z表示。目前,常采用金属细丝或金属薄膜通过刀口扫描的方法测量谱仪探测微元尺寸。为了精确的从三个维度测量探测微元尺寸,金属细丝直径要小于探测微元尺寸。金属细丝和探测微元都是数十微米级别的尺寸大小,很难把金属靠近探测微元。为了得到探测微元在不同X射线能量下尺寸变化曲线,要采用多种金属细丝测量。采用单个金属细丝依次测量比较耗费时间。采用金属薄膜可以很方便地测量探测微元的深度分辨率Z,但是当测量水平分辨率X, Y时,难以准确测量。为了解决以上谱仪探测微元测量中存在的问题,本文提出采用多种金属丝平行粘贴在硬纸片上作为样品用于快速测量探测微元尺寸。附有金属细丝的硬纸片靠近谱仪探测微元,可以将探测微元置于硬纸片所在平面。由于硬纸片与金属细丝在同一水平面,在谱仪摄像头的协助下,可以把金属细丝迅速的靠近探测微元。靠近探测微元后,在全自动三维样品台的协助下,金属细丝沿两个方向对探测微元分别进行一次二维扫描。通过对二维扫描数据的处理便可以获得探测微元尺寸随入射X射线能量变化曲线。采用此方法对实验室所搭建的共聚焦X射线荧光谱仪的探测微元进行了测量。     

微元法新探

本文利用夹挤原理给出确定微元的一个方法。     

基于微元指数拟合的湍流控制方程离散格式初探

针对Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程及各种湍流模型之控制方程的数值解，提出了微元指数拟合的概念，并以ｋ－ε模型为例建立起了一个新的离散格式。     

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突出“微元”积分观念是学好《大学物理学》的关键

高等数学的微积分知识是学习《大学物理学》课程的必备知识,取微元、求积分是解决《大学物理学》问题的常用方法,但许多学生很难将物理知识与数学方法有机地结合起来,如果从学生接触大学物理开始,教师就突出“微元”积分的观点,教学生如何巧取“微元”,并贯彻始终,会收到较好的教学效果。本文举例说明利用微积分的知识解决几类较为复杂的物理问题。     

用微元六面体推导流体力学基本方程时参考点的选择

用微元六面体证明流体力学基本方程是流体力学教学的基本内容,也是学生需要培养的思维方式.有些流体力学教科书中在用微元六面体推导流体力学方程时,由于参考点的选取不恰当,对推导过程的解释有的不清晰,有的有错误,不利于学生准确理解和掌握这个基本方法.本文对微元上物理量的分布进行了探讨与分析,指出参考点的选取对于正确推导流体力学方程的意义,并分析了为什么参考点选错了也能推导出正确结论的原因.     

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储油罐的变位识别与罐容表标定

针对储油罐变位识别与罐容表标定问题,提出了用微元分析法建立罐体变位后对罐容表的影响的数学模型与罐体变位后标定罐容表的数学模型,即罐内储油量与油位高度及变位参数(纵向倾斜角度α和横向偏转角度β)的关系模型,并利用数值积分与最小二乘法拟合方法求解模型.根据实际检测数据确定了变位参数,并利用有界区域内基于最小二乘法的网格遍历搜索算法检验了模型的正确性与方法的稳定性,得出理想的结果.