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X射線熒光光譜儀常見故障的診斷方法
X射線熒光光譜儀是掃描型的儀器，當儀器運行時,，許多部件在動作,，如測角儀、晶體轉換器,、準直器等,，經常動作的部件容易出現(xiàn)問題，另外控制和探測各個部件動作的電子線路板也可能出現(xiàn)問題,。
新型的X射線熒光光譜儀都裝有故障診斷軟件,，分布于儀器各個部位的傳感器將儀器的狀態(tài)信號傳輸到計算機，供儀器操作者和維修工程師判斷儀器是否正常,，找到產生故障的部位,。但是有些在測量過程中出現(xiàn)的問題靠診斷軟件是發(fā)現(xiàn)不了的，而且診斷軟件僅僅提示產生了故障,，要找到產生故障的原因,，要求維修人員對儀器的結構比較熟悉，且具有一定的維修經驗,。本文介紹5種常見故障的產生原因及處理方法,。
故障現(xiàn)象一
X射線發(fā)生器的高壓開不起來,。
故障分析：
這是X射線熒光光譜儀較常見的故障，一般發(fā)生在開機時,，偶爾也發(fā)生在儀器運行中,。故障的產生原因可以從三個方面去分析：1、X射線防護系統(tǒng);2,、內部水循環(huán)冷卻系統(tǒng);3,、高壓發(fā)生器及X射線光管。
1.1X射線防護系統(tǒng)
為了防止X射線泄漏,，高壓發(fā)生器只有在射線防護系統(tǒng)正常的情況下才能啟動,。射線防護系統(tǒng)正常與否，主要檢查以下二部分：
1,、面板的位置是否正常,。X射線熒光光譜儀是一個封閉系統(tǒng)，面板是zui外層的射線防護裝置,，如果有一塊面板不到位,，儀器就有射線泄漏的可能。因此,，每塊面板上都有位置接觸傳感器,，面板沒有*合上，高壓開不起來,。
2,、X射線的警示標志是否正常。國家標準[1]規(guī)定X射線熒光光譜儀必須安裝紅色警告信號燈并與相應的開關聯(lián)動,，因此如果信號燈失靈,，高壓也開不起來。
有一種簡單的方法可以判斷高壓不能啟動是否是由射線防護系統(tǒng)引起,，即將儀器的狀態(tài)設定為維修狀態(tài),，屏蔽射線防護系統(tǒng)，如果這時高壓可以開起來,，就可以確定故障是由射線防護系統(tǒng)的問題引起的,。
1.2內部水循環(huán)冷卻系統(tǒng)
高壓發(fā)生器的輸出功率一般為3kW或4kW，將高壓加至X射線光管后,，除小部分用于產生X射線外，大部分轉化為熱能,，由內部水循環(huán)冷卻系統(tǒng)帶走,。內循環(huán)水用于冷卻陽極靶附近的光管頭部分，因此要求內循環(huán)水為電導率很低的去離子水,，以防高壓擊穿,。內循環(huán)水通過儀器內部的去離子樹脂柱降低電導率,，去離子樹脂柱中的樹脂會年久失效，因此高壓無法啟動時,，可檢查一下內循環(huán)水的電導率,，如果電導率降不下去，考慮更換樹脂,。另外,，內循環(huán)水的水位過低，也會導致高壓開不起來,。
還有一種故障現(xiàn)象是高壓開起來幾分鐘后跳掉,，產生這種故障的原因可能為內循環(huán)水的流量過小。內循環(huán)水的流量通過流量計測量,，水流過流量計時,，帶動流量計內的葉輪，葉輪切割磁力線,，產生電信號,。葉輪在水中長期轉動，可能會銹蝕,，從而使葉輪的轉速減慢,，流量計的電信號減弱，使儀器誤認為水流量過小而導致高壓跳掉,。另外內循環(huán)水的過濾網堵塞導致水流量減小,，也會引起高壓跳掉。
1.3高壓發(fā)生器及X射線光管本身
高壓發(fā)生器和X射線光管是儀器內zui貴重的部件,，一般不會出問題,。檢查高壓發(fā)生器，可將高壓發(fā)生器打開,，根據電路圖,，檢查各個開關是否在正常位置，看一下保險絲有沒有熔斷,，再進一步的檢查由專業(yè)維修工程師來做,。X射線光管是個封閉的部件，一旦損壞,，只能更換,，不能修理。檢查X射線光管,，可檢查X射線光管與高壓電纜的連接是否正常,，高壓電纜有無損壞。
故障現(xiàn)象二
光譜室和樣品室的真空抽不到規(guī)定值,。
故障分析：
X射線熒光光譜分析通常在真空光路條件下工作,，但光譜室和樣品室有很多部位與外部相連,，可能漏氣的部位很多。檢查真空故障時,，將可能出問題的地方人為分隔為三部分：真空泵,、樣品室、光譜室,，對這三部分逐一檢查以縮小范圍,。
2.1真空泵
將真空泵與光譜室和樣品室的接口拆下并用橡皮塞堵住，然后抽真空,，如果能在幾秒鐘內抽到規(guī)定值,，可以排除真空泵出現(xiàn)故障的可能性。如果能抽到規(guī)定值但時間較長,，可能是真空泵的效率降低,，這種情況一般發(fā)生在經常分析壓片樣品和油品的儀器上，粉末或油被吸到真空泵油中,，改變了油的粘度,，這時需更換真空泵油。
2.2樣品室
樣品室zui常見的漏氣部位是樣品自轉裝置上的密封圈,，樣品測量時通常以0.5轉/秒的速度自轉,，儀器幾年運行下來，樣品自轉處的密封圈磨損,，密封效果變差,。
2.3光譜室
光譜室zui常見的漏氣部位是流氣計數器，流氣計數器安裝在光譜室內,，有一根入氣管和一根出氣管與外界相通,，流氣計數器的窗膜很薄，窗膜漏氣,，就會影響光譜室真空,。檢查方法：將入氣管和出氣管用一根軟管連接，使流氣計數器與外界隔絕,，然后抽真空,。
檢查真空故障，在拆卸和安裝時,，要小心操作,，不要讓灰或頭發(fā)掉到密封圈上，以避免產生新的漏氣點,，安裝時可以在密封部位涂一點真空油脂,。
故障現(xiàn)象三
計數率不穩(wěn)定。
故障分析：
X射線熒光光譜儀的常用探測器有二個：流氣計數器和閃爍計數器,。閃爍計數器很穩(wěn)定,，問題常出現(xiàn)在流氣計數器上。
流氣計數器窗膜由一塊聚酯薄膜,、hostaphan膜或聚丙烯薄膜鍍上一層很薄(約30nm)的鋁膜所構成,，由于窗膜承受大氣壓力，一段時間后隨著基體材料的延展,，鋁膜可能產生裂紋,，從而減弱導電性能，這種情況對脈沖高度分布影響不大,，但會使計數率不穩(wěn)定,。新型號的X射線熒光光譜儀一般都安裝1μm甚至0.6μm的窗膜，而不再使用6μm的窗膜,，因此流氣計數器的窗膜導電性能下降的可能性增大,。
檢查方法[2]：在低X射線光管功率情況下，選一個KKα計數率約2000CPS的樣品,，測定計數率,，然后用一個鉀含量高的樣品取代原樣品，將光管調到滿功率,，保持2分鐘,，再將X射線光管功率減至原值，測量*個樣品,，如窗膜導電正常,，將得到原計數率，如窗膜導電性能變差,，會發(fā)現(xiàn)計數率減小,，然后慢慢回升至初始值，這時就應調換窗膜,。
故障現(xiàn)象四
2θ掃描時,，發(fā)現(xiàn)峰形不光滑，有小鋸齒狀,。
故障分析：
晶體是儀器內zui脆弱的部件,，盡量不要用手接觸衍射面，如果手或其他東西碰到了晶體的衍射面,，就會污染晶體,，手上的汗或其他物質滲到晶體的表面，使晶體表面的晶格間距發(fā)生變化,，而X射線熒光的衍射主要發(fā)生在晶體的表面,，因此造成2θ掃描的峰形不光滑。這種故障一時很難消除，文獻[3]介紹了晶體的表面處理方法,，但一般清洗不干凈,。
故障現(xiàn)象五
2θ掃描時只出現(xiàn)噪聲信號，沒有峰位信號,。
故障分析：
可能的原因有二個：
5.1探測器的前置放大電路出現(xiàn)故障,，出現(xiàn)的噪聲信號為電路噪聲，不是X射線信號,。
5.2測角儀的θ和2θ耦合關系發(fā)生混亂,，通常是控制θ和2θ耦合關系的CMOS中的數據由于電池漏電等原因丟失，這時需要重新對光