Tubo de rayos X Mini-X
Mini-X es un sistema en miniatura independiente que incluye un tubo de rayos X, un módulo de alto voltaje y un controlador USB. Está diseñado para el análisis de fluorescencia de rayos X (XRF).
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Peculiaridades
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Aplicaciones
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Mini-X es el primer sistema de rayos X en miniatura y autónomo de su tipo que incluye un tubo de rayos X, una fuente de alimentación, electrónica de control y una conexión USB a un ordenador. Es una alternativa al uso de radioisótopos en el análisis de fluorescencia de rayos X.
Mini-X fue diseñado para simplificar el proceso XRF al brindar facilidad de operación. Todo lo que se requiere es una conexión USB a una PC y un adaptador de CA. Un LED rojo intermitente y un pitido alertan al usuario de que se están emitiendo rayos X.
| Voltaje en el tubo | De 10 a 50 kV |
| Corriente de tubo | 5 µA mín. / 200 mA máx. consulte la figura 2 a continuación |
| Potencia de salida continua | 4 W al 100 % de carga, consulte la figura 2 a continuación |
| Material de la ventana | Berilio (Be) |
| Grosor de la ventana | 127 micrones |
| Tamaño del punto focal | Aproximadamente 2 mm |
| Angulo del cono de salida | 120° (ver figuras 6 y 7) |
| Enfriamiento | Refrigerado por aire |
| Estabilidad de alto voltaje | <0,1% |
| Nivel de radiación a una distancia de 5 cm con protección instalada |
<5 µSv/h (0,5 mrem/h) |
| Consumo de energía | 9 W a 50 kV y 80 µA |
| Voltaje de entrada | 12 V CC (adaptador incluido) |
| Control | USB, conector mini-USB (cable incluido) |
| Tiempo de establecimiento | Generalmente <1 segundo |
| Peso | 360 gramos |
| Humedad | Del 30 al 90% sin condensación |
| Rango de temperatura de funcionamiento | -10°C a 50°C |
| Rango de temperatura de almacenamiento | -25°C a 60°C |
| Gestión de seguridad e indicadores | 1) bloqueo externo 2) LED de señal 3) señal de sonido |
| Software | Software de control Mini-X para monitorización de tensión y corriente (ver Figura 3). API Mini-X para programación de aplicaciones personalizadas. |
| Garantizar | Por un período de un año o 2000 horas, lo que ocurra primero |
Curva de voltaje de 4W.
Figura: Interfaz de software USB. Permite al usuario configurar el voltaje y la corriente, así como controlar sus parámetros.
Fig. Espectros de salida relativos: objetivos tomados a 45,7 cm,
con un colimador de 2 mm de diámetro en el mini-X, un colimador de 1 mm de diámetro en el detector y 50 kV/1 µA.
Fig. 8. Sensibilidad angular Mini-X, 120°.
Fig. 9. Mini-X. Ángulo de salida de radiación 120°.
NOTA: Cuando se utiliza un colimador de 2 mm, el ángulo es de 5°.
Los espectros anteriores no están normalizados (es decir, no se tomaron con la misma corriente durante el mismo tiempo, etc.). Se proporcionan solo para mostrar la forma del espectro y demostrar cómo se puede utilizar un filtro para producir un haz específico. Tenga en cuenta que cualquier uso de un filtro reduce el flujo de salida. Cuanto mayor sea el valor Z del material del filtro o más grueso sea el filtro, menos flujo estará disponible. Para compensar esto, se debe aumentar la corriente del tubo de rayos X.
Los espectros que se muestran arriba se obtuvieron con un detector Amptek XR-100T-CdTe y un procesador de pulsos PX4, y tubos mini-X. Los espectros muestran caídas a 26,7 y 31,8 keV. Estos son los bordes de absorción K de Cd y Te. Se utilizó un software para corregir los picos de escape generados en el detector.
Los siguientes filtros están equipados con tubos mini-X:
| Material | Espesor (µm/milésimas de pulgada) |
| Alabama | 1016/40 |
| Alabama | 254/10 |
| Cu | 25,4/1 |
| Mes | 25,4/1 |
| Yo | 25,4/1 |
¿Por qué debería utilizar un filtro en su tubo de rayos X?
Un filtro en un tubo de rayos X mejora la relación señal-fondo para los picos de rayos X característicos que se deben medir. El tubo produce rayos X en un amplio rango de energías, incluidos los rayos X de baja energía y los rayos X característicos del objetivo. Esta radiación difumina los picos que se deben medir. Un filtro absorbe los rayos X de menor energía que interfieren con la medición de los rayos X deseados, mejorando así la relación señal-fondo.
El mini-X está equipado con dos colimadores para facilitar su uso en aplicaciones XRF. Están fabricados en latón y aluminio y una tapa y están integrados en el cuerpo del mini-X. Los colimadores tienen orificios de 1 y 2 mm de diámetro.
Fig. 22. Colimador Mini-X y puntas para seguridad radiológica.
Fig. 23. Mini-X con punta instalada.
Fig. 24. Mini-X con colimador instalado.
Características mecánicas, dimensiones.
Fig. 25. Dimensiones generales del Mini-X (pulgadas [mm]).
Atención
Este dispositivo produce rayos X cuando se le aplica voltaje. Solo personal calificado debe operarlo.
Niveles de radiación
El nivel de radiación del tubo de rayos X con el conector de seguridad de latón instalado no es más de 25 µSv/h (2,5 mrem/h), medido a una distancia de 5 cm de la superficie de la carcasa de acuerdo con los requisitos de 5.2.2.1.1 y 5.2.2.2 del National Bureau of Standards (NBS).
Para obtener más información, consulte la Guía del NBS.
Ejemplos de blindaje (que corresponde al estándar anterior)
- 1 mm (0,040 pulgadas) de Pb dará como resultado un nivel de radiación de 0,5 mrem/h.
- 6,35 mm (0,250 pulgadas) de hierro darán como resultado un nivel de radiación de 0,5 mrem/hora.
- 3,18 mm (0,125 pulgadas) de latón darán como resultado un nivel de radiación de 2,5 mrem/hora.
También se puede colocar un protector de aluminio (Al) de 3,18 mm (0,125 pulgadas) de espesor dentro de la carcasa para absorber los rayos X del material de protección.
Tubos de rayos X OEM para XRF
Fig. 26. Embalaje personalizado para satisfacer requisitos exclusivos de OEM.
Ejecución al vacío
Mini-X puede fabricarse según estándar para instalaciones de vacío.
Fig. 27. Mini-X y XR100 con acoplamiento de vacío.
El sistema completo incluye XRF
- Espectrómetro X-123
- Mini-X con control USB
- Software para análisis XRF
- Placa de montaje XRF MP1
Fig. 28. X-123 y mini-X en la placa de circuito MP1.
