本技术属于光谱仪，特别是涉及一种光路切换装置及x射线荧光探测光学系统。
背景技术：
1、x射线荧光光谱分析仪(xrf)凭借其样品处理简单、多元素同时测量、非破坏式检测、速度快及操作方便的优势，在固体粉末等类型样品的成分检测中得到了越来越多的应用。按照工作原理，可分为波长色散xrf和能量色散xrf两大类型。现有的波长色散xrf设备，采用大功率的x射线管光源激发样品，然后通过分光晶体的衍射作用，从样品出射的多色x射线辐射中分离待测元素的特征x射线，并进行探测。其能量分辨率和元素检测灵敏度都很高，可进行痕量元素检测，在土壤无机元素测定等领域已成为国家标准检测方法，但是波长色散xrf设备的体积重量大，结构复杂，造价昂贵，且对使用环境要求高，校准和维护频繁，不适合现场检测使用。对于能量色散xrf设备，其结构简单，可直接探测从样品出射的多色x射线辐射能量，获取能量色散x射线光谱图，进而进行元素种类和含量分析。相对于波长色散xrf设备，这种类型的xrf设备结构简单，体积较小，维护方便，对使用环境要求也不高，应用领域更为广泛。但是能量色散xrf设备的能量分辨率有限，且能谱图中叠加了很高的源自x射线源(即光源)的散射背景，导致其对元素检测灵敏度不高。
2、对此，一些能量色散xrf设备通过搭配不同种类的滤光片组合，可以覆盖元素周期表中的大部分元素，提高检测范围，但是对于检测线浓度很低的元素无法检测。一些能量色散xrf设备采用了单色x射线源激发能量色散xrf技术，这样可大大降低能谱图中的散射背景，从而可以大幅度提升其对元素检测的灵敏度。具体的，工作时，光源发出的x射线先投射至晶体，并通过晶体转换为单色光后向样品投射。搭配不同种类的晶体，能够产生不同能量的单色x射线用于样品激发。
3、但是这种采用了单色x射线源激发能量色散xrf技术的能量色散xrf设备的检测范围较小，该设备只是对临界激发能位于单色x射线源自身能量左侧的一段区域内的元素的检测灵敏度高；而对于临界激发能偏离单色x射线源自身能量较大的元素，检测灵敏度并不高，有些能量偏离特别大的元素甚至无法检测。此外，晶体还会造成设备的调试和硬件成本增加。无论是采用滤光片组合的方式还是采用单色x射线源激发的方式，都无法满足多检测浓度多元素的检测需求。
技术实现思路
1、本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中采用了单色x射线源激发能量色散xrf技术的能量色散xrf设备的检测范围较小的问题，提供一种光路切换装置及x射线荧光探测光学系统。
2、为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种光路切换装置，包括壳体、晶体、分光件和挡光机构；所述壳体上设置有光路入射口和光路出射口；所述分光件包括单色透光区和直通透光区，所述分光件用于将从所述光路入射口入射的光路分光为单色光路和直通光路，所述单色透光区对应所述单色光路设置，所述直通透光区对应所述直通光路设置；所述晶体设置在所述光路入射口和所述光路出射口之间，所述晶体用于所述单色光路中光束的单色化；所述挡光机构设置在所述壳体上，所述挡光机构包括驱动装置和挡光板，所述驱动装置用于选择性地驱动所述挡光板旋转遮挡所述直通光路。
3、可选地，所述光路切换装置还包括出射头，所述出射头安装在所述光路出射口外侧，所述出射头设置有空腔和贯穿所述出射头的侧壁的开口，通过所述驱动装置旋转所述挡光板，所述挡光板通过所述开口能够进入或者离开所述空腔，以遮挡或者避让所述直通光路。
4、可选地，所述分光件包括第一过光件和第二过光件，所述第一过光件设置在所述光路出射口处；所述第二过光件设置在所述壳体中，所述单色透光区和所述直通透光区设置在所述第一过光件上；所述第二过光件用于将从所述光路入射口入射的光路分光为单色光路和直通光路。
5、可选地，所述第一过光件包括第一主体和设置在所述第一主体上的连接部，所述单色透光区设置在所述第一主体上，所述直通透光区设置在所述第一主体的轴心位置；所述连接部连接所述第二过光件；
6、所述第二过光件包括第二主体、端头，所述端头设置在所述第二主体的一端，所述第二主体的另一端连接所述连接部；所述第二主体和端头均设置有与所述直通透光区对应的通孔，所述端头用于将从所述光路入射口入射的光路分光为单色光路和直通光路。
7、可选地，所述晶体设置有多个，多个所述晶体围绕所述第二过光件设置。
8、另一方面，本实用新型实施例提供一种x射线荧光探测光学系统，包括光源组件、样品承载件和探测器，所述光源组件与所述样品承载件之间设置有晶体、分光件和挡光机构；所述分光件包括单色透光区和直通透光区，所述分光件用于将所述光源组件发射的光路分光为单色光路和直通光路，所述单色透光区对应所述单色光路设置，所述直通透光区对应所述直通光路设置；所述晶体用于所述单色光路中光束的单色化；所述挡光机构包括驱动装置和挡光板，所述驱动装置用于选择性地驱动所述挡光板旋转遮挡所述直通光路。
9、可选地，还包括壳体，所述壳体上设置有光路入射口和光路出射口；所述分光件和所述晶体设置在所述光路入射口和所述光路出射口之间；所述分光件用于将从所述光路入射口入射的光路分光为单色光路和直通光路；所述挡光机构设置在所述壳体上；
10、还包括出射头，所述出射头安装在所述光路出射口外侧，所述出射头设置有空腔和贯穿所述出射头的侧壁的开口，通过所述驱动装置旋转所述挡光板，所述挡光板通过所述开口能够进入或者离开所述空腔，以遮挡或者避让所述直通光路。
11、可选地，所述分光件包括第一过光件和第二过光件，所述单色透光区和所述直通透光区设置在所述第一过光件上；所述第二过光件用于将所述光源组件发射的光路分光为单色光路和直通光路。
12、可选地，所述第一过光件包括第一主体和设置在所述第一主体上的连接部，所述单色透光区设置在所述第一主体上，所述直通透光区设置在所述第一主体的轴心位置；所述连接部连接所述第二过光件；
13、所述第二过光件包括第二主体、端头，所述端头设置在所述第二主体的一端，所述第二主体的另一端连接所述连接部；所述第二主体和端头均设置有与所述直通透光区对应的通孔，所述端头用于将所述光源组件发射的光路分光为单色光路和直通光路。
14、可选地，所述晶体设置有多个，多个所述晶体围绕所述第二过光件设置。
15、本实用新型实施例提供的光路切换装置及x射线荧光探测光学系统，挡光板遮挡直通光路时，光线不能从直通透光区中通过，此时光线能够从单色光路经单色透光区通过，得到单色光路。挡光板避让直通光路时，光线能从直通透光区中通过，得到直通光路。单色光路为高能量的单色聚焦射线束，直通光路为复色的直通光束，通过挡光板能够实现对样品单色或复色激发的切换。当光线经晶体处理形成单色光后投射至样品时，可以提高对临界激发能位于该单色光能量左侧一段区域的元素的检测效果；当光线不经晶体处理而投射至样品时，可以实现对临界激发能小于上述单色光能量且偏离较远的元素进行检测。即本实用新型可以对更大范围的临界激发能的元素进行检测，提高了光谱分析仪的元素检测范围。
1.一种光路切换装置，其特征在于，包括壳体、晶体、分光件和挡光机构；
2.如权利要求1所述的光路切换装置，其特征在于，所述光路切换装置还包括出射头，所述出射头安装在所述光路出射口外侧，所述出射头设置有空腔和贯穿所述出射头的侧壁的开口，通过所述驱动装置旋转所述挡光板，所述挡光板通过所述开口能够进入或者离开所述空腔，以遮挡或者避让所述直通光路。
3.如权利要求1或2所述的光路切换装置，其特征在于，所述分光件包括第一过光件和第二过光件，所述第一过光件设置在所述光路出射口处；所述第二过光件设置在所述壳体中，所述单色透光区和所述直通透光区设置在所述第一过光件上；所述第二过光件用于将从所述光路入射口入射的光路分光为单色光路和直通光路。
4.如权利要求3所述的光路切换装置，其特征在于，所述第一过光件包括第一主体和设置在所述第一主体上的连接部，所述单色透光区设置在所述第一主体上，所述直通透光区设置在所述第一主体的轴心位置；所述连接部连接所述第二过光件；
5.如权利要求4所述的光路切换装置，其特征在于，所述晶体设置有多个，多个所述晶体围绕所述第二过光件设置。
6.一种x射线荧光探测光学系统，包括光源组件、样品承载件和探测器，其特征在于，所述光源组件与所述样品承载件之间设置有晶体、分光件和挡光机构；
7.如权利要求6所述的x射线荧光探测光学系统，其特征在于，还包括壳体，所述壳体上设置有光路入射口和光路出射口；所述分光件和所述晶体设置在所述光路入射口和所述光路出射口之间；所述分光件用于将从所述光路入射口入射的光路分光为单色光路和直通光路；所述挡光机构设置在所述壳体上；
8.如权利要求6或7所述的x射线荧光探测光学系统，其特征在于，所述分光件包括第一过光件和第二过光件，所述单色透光区和所述直通透光区设置在所述第一过光件上；所述第二过光件用于将所述光源组件发射的光路分光为单色光路和直通光路。
9.如权利要求8所述的x射线荧光探测光学系统，其特征在于，所述第一过光件包括第一主体和设置在所述第一主体上的连接部，所述单色透光区设置在所述第一主体上，所述直通透光区设置在所述第一主体的轴心位置；所述连接部连接所述第二过光件；
10.如权利要求9所述的x射线荧光探测光学系统，其特征在于，所述晶体设置有多个，多个所述晶体围绕所述第二过光件设置。
