研究目的
开发一种便携、低成本且高效的X射线荧光（XRF）扫描仪，用于对无法移至实验室的文化遗产文物进行原位分析，该扫描仪具有便携性、低辐射扩散和开源软件等特点。
研究成果
INFN-CHNet XRF扫描仪是一款高度便携、低成本且高效的文化遗产原位X射线荧光分析仪器。该设备采用开源软件，辐射散射低，可长时间依靠电池供电。大量测试证实其具备良好的能量分辨率、检测效率、最低检测限以及有效的自动对焦与安全系统。该扫描仪非常适合艺术品的非破坏性分析，已成功应用于多个场景，并具有进一步发展的潜力，例如配置多探测器方案。
研究不足
该系统主要设计用于文化遗产应用，在其他领域可能存在局限性?？占浞直媛适芟抻诠馐叽纾ㄔ?00微米），超过10倍的过采样可能不会显著改善结果。出于辐射安全考虑的无接触区域需要2×2平方米的空间，这在某些环境中可能会受到限制。
1：实验设计与方法选择：
XRF扫描仪专为便携式原位使用设计，集成X射线管、探测器、运动平台、自动对焦系统、氦气流量控制器、辐射安全措施及电池供电功能。软件采用开源工具开发，实现控制、采集与分析功能。
2：样本选择与数据来源：
测试对象包括标准样品（如Micromatter公司生产的单/双元素薄标样、NIST的SRM 621厚玻璃标准样品）及真实文化遗产样本（如中世纪圣歌集）。
3：实验设备与材料清单：
包含X射线管（Moxtek MAGNUM）、探测器（Amptek XR100 SDD）、数字化仪（CAEN DT5780）、运动平台（Physik Instrumente M404.8PD或VT80）、自动对焦系统（基恩士IA-100）、氦气流量控制器（Alicat MC）、电池组及多种3D打印部件。
4：0）、运动平台（Physik Instrumente M8PD或VT80）、自动对焦系统（基恩士IA-100）、氦气流量控制器（Alicat MC）、电池组及多种3D打印部件。 实验流程与操作规范：
4. 实验流程与操作规范：扫描仪用于点分析和成像XRF检测，流程包括仪器调试、受控运动扫描、能谱采集及元素分布图谱与特性分析。
5：数据分析方法：
采用基于Qt和CERN ROOT程序包开发的自研软件处理数据，包含峰位拟合、三维可视化及元素关联的RGB映射功能。
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Silicon drift detector
XR100 SDD
Amptek
Detects X-rays for spectral analysis
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Linear stage
M404.8PD
Physik Instrumente
Provides motion in X, Y, Z axes for scanning
-
Linear stage
VT80
Physik Instrumente
Provides motion in X, Y, Z axes for scanning
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X-ray tube
MAGNUM
Moxtek
Generates X-ray beam for fluorescence analysis
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Digitizer
DT5780
CAEN
Acquires and processes detector signals
-
Laser sensor
IA-100
Keyence
Measures distance for autofocus system
-
Mass flow controller
MC
Alicat
Controls helium flow for low-energy X-ray detection
-
Photoelectric sensor
WL4
Sick
Defines no-access area for radiation safety
-
Ultrasonic sensor
HC-SR04
Defines no-access area for radiation safety
-
Battery
Powers the scanner for portable operation
-
Mini PC
Intel NUC
Intel
On-board computer for data acquisition
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