CN102792157B - 用于x射线分析系统的使样本流受到支持并且与窗口隔开的样本模块 - Google Patents

Abstract

一种x射线分析系统，具有用于生成被导向x射线分析聚焦区域的x射线激励射束的x射线源；以及用于将流体样本提供到所述x射线分析聚焦区域的样本室。所述x射线激励射束由x射线引擎生成，并穿过处于所述室的壁上的x射线透明屏障，从而在由所述室界定的空间内界定分析聚焦区域。采用引导所述样本流的支持结构将所述流体样本提供为在所述空间内受到支持的并且流经所述聚焦区域的流。因此，所述室的屏障既与所述聚焦区域分离又与所述样本分离，从而得到了对所述屏障的更低的污损。

Description

用于x射线分析系统的使样本流受到支持并且与窗口隔开的样本模块

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2010年2月9日提交的美国临时专利申请No.61/302784的权益，在此通过引用将其全文并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于样本流的x射线分析的设备和方法。更具体而言，本发明涉及一种用于将受到支持的样本流提供到x射线分析聚焦区域的样本处理设备。

背景技术

在诸如医疗、制药和石油等很多行业内，对样本的x射线分析都是一个越来越引起人们兴趣的领域。x射线荧光、x射线衍射、x射线光谱、x射线成像以及其他x射线分析技术的使用几乎在所有的科学领域都带来了深远的知识增长。

转让给作为本发明的受让人X-Ray Optical Systems,Inc.的美国专利No.6934359和No.7072439公开了用于液体样本的分析的单色波长色散x射线荧光（MWD XRF）技术和系统，通过引用将所述文献全文并入本文。此外，共同转让的题为“Movable Transparent Barrier for X-Ray Analysis ofa Pressurized Sample”的美国专利No.7277527（也通过引用将其全文并入）解决了移动的样本流中固有的特殊问题，下文将对其做进一步的讨论。

x射线荧光（XRF）是一种使物质暴露于x射线束下，以确定（例如）某些成分的存在的分析技术。在XRF中，暴露于x射线下的物质至少有一些化学组分能够吸收x射线光子，并生成特征次生荧光。这些次生x射线表征所述物质内的所述化学组分。依据适当的检测和分析，能够采用这些次生x射线表征一个或多个化学组分。XRF技术在很多化学和材料科学领域具有广泛的应用，这些领域包括工业、医疗、半导体芯片评估、石油、法医等。

作为一个具体的例子，这些专利公开了用于确定石油燃料中的含硫水平的技术，目前，商业化分析器（SINDIE）在石油炼制设施、管道设施和中转油库设施中广泛应用这一测量。

可以将XRF技术用于这一应用（如上文以及贯穿上面结合的专利讨论的）。基本的技术涉及采用x射线激发燃料样本，并检查所发射的荧光。每一元素发射出特有的谱特征。之后，检测器测量所发射的x射线的波长，软件能够将所测得的这一谱解析成所述样本中的硫的重量组成（weightedcomposition）。

XRF流体测试能够离线进行，即采用台式实验室型仪器来分析样本。从材料源（例如，对于燃料而言，从炼油厂或运输管道）去除所述材料，之后将其简单地沉积到样本室内；或者将其沉积到带有窗口的样本池内，之后将所述样本池沉积到室内。离线的台式仪器不必满足任何非常规的操作/压力/环境/尺寸/重量/空间/安全限制，其只须为人工放置的样本提供必要的测量精度。此外，能够在测量之间容易地维护离线仪器。

与离线分析形成对照的是，在线分析在制造过程中的各个点上提供对样本成分的“实时”监测。例如，所有的燃料产品都要遵从含硫量符合性要求，其需要燃料炼制和管道运输过程中的在线监测的某种变型。但是，炼油厂和管道中的燃料在线分析需要考虑很多一般在离线实验室设置中不存在的操作问题。完全自动化的燃料样本处理系统只需要很少的或者不需要人工干预或维护。而且，由于流体在管道内通常受到压力作用，因而任何样本处理系统都必须考虑压力差。由于XRF x射线“引擎”（下文将对其做进一步讨论）的某些部分在真空中工作，因而这一点尤为重要。而且，所述仪器的电子装置需要封装在防爆外壳内，从而与所述样本处理系统分离。

因此，在这一应用中，最为关键的部件之一就是样本屏障（barrier），其允许x射线的光子激励流体中的硫原子，并允许在所述引擎的检测器中计量所述原子发射的光子，与此同时保持x射线引擎内的真空和流体的压力。x射线激励引起硫（或其他硬元素）的离子化，并使其随着时间的推移吸附到这一界面上以及某些类型的屏障材料上-导致不希望出现的硫残留，以及所述屏障的x射线透明度的劣化。更一般而言，很多XRF应用都需要屏障来保护引擎使其免受来自样本材料和/或测量环境的任何数量的不利界面效应的影响。

上文并入的美国专利No.7277527的屏障系统以可移动屏障的形式提供了这些问题的非常重要并且成功的解决方案，使所述可移动屏障按照可编程间隔推进，以清洁窗口辊（window roll）的部分。尽管这种技术在这一领域取得了成功而且很具操作性，但是其仍然存在某些缺陷，包括必须采用由辊、电动机和控制装置构成的机械系统使轧制的屏障材料周期性地推进。这种屏障移动技术需要压力调整和移动部件来实现屏障移动。这一屏障移动系统本身需要定期维护（和额外的成本）来提供其功能，而且由于所述系统的复杂性将在所述系统中存在潜在的故障模式。

因此，需要一种用于在线x射线分析系统的成本更低、所需的维护更少的屏障技术和设备，其保护x射线引擎使其免受不利的样本和环境效应的影响，同时在不需要过多的移动部分的情况下保持与样本的界面的完整性和透明度，从而实现准确的测量。

发明内容

本发明克服了现有技术的缺点，并且提供了额外的优点，本发明一方面是一种x射线分析样本处理设备，其具有用于将样本流提供到x射线引擎的x射线分析聚焦区域的室，所述x射线分析聚焦区域设置在由所述室界定的空间内。将支持结构设置到由所述室界定的空间内，其用于引导样本流通过所述聚焦区域。将第一x射线透明屏障设置到所述室的壁内，从而允许x射线射向所述聚焦区域或者从所述聚焦区域射出。所述第一屏障与所述样本流分离，从而使样本不与所述屏障连续接触。

所述支持结构的形式可以是：样本流在其上流动的至少一个平坦表面；样本流在其间流动的两个平坦表面；具有通道的结构；单个杆、多个杆；或管。

所述聚焦区域可以是由射向/来自所述x射线激励路径和/或x射线检测路径内的至少一个聚焦光学装置的聚焦x射线界定的焦点。所述聚焦光学装置可以是弯曲衍射光学装置或多毛细管光学装置。

所述样本可以包括具有低粘度或高粘度的基于石油的产品，其需要对其内的分析物进行测量，例如，所述分析物为硫或氯。

本发明的引导支持结构允许具有不同特征的样本流流过x射线聚焦区域，同时保持x射线所穿过的x射线透明屏障的完整性。

此外，通过本发明的技术还实现了额外的特征和优点。在文中详细说明本发明的其他实施例和方面，并且将它们视为所要求保护的本发明的部分。

附图说明

在说明书最后的权利要求中具体指出被视作本发明的主题，并对其进行了明确的权利主张。通过结合附图的下述详细说明，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将变得显而易见，其中：

图1是一种示范性x射线荧光系统的元件的功能框图；

图2是具有示范性样本室的示范性x射线荧光源/检测“引擎”的等距视图；

图3是根据本发明的一个方面的与样本室结合的MWD XRF分析引擎的示意图，其中使样本流在样本室内受到支持；以及

图4a-g示出了根据本发明的各个方面的支持和引导样本流的备选实施例。

具体实施方式

文中公开了一种当在x射线分析系统中对样本进行分析时用于对样本进行处理的技术。图1是一种典型的x射线系统10的功能框图，所述系统10用于使样本暴露于x射线辐射下，从而生成荧光辐射，之后可以对所述荧光辐射进行检测和分析，以确定所述样本的特征。典型地，所述系统包括x射线源12、第一x射线聚焦装置14、样本室16、第二x射线聚焦装置18和x射线检测器20。诸如x射线管的x射线源12生成x射线束22。尽管本说明书中通篇采用了x射线，但是本发明可以延伸至中子、粒子束或伽马射线辐射。可以利用一个或多个x射线聚焦光学器件14使射束22发生衍射或者使其聚焦，下文将对此做进一步讨论。

在样本室16内受到测试的样本可以是任何希望获得其特征测量结果的期望物质。如果所述样本是静态的（例如，处于离线系统中），那么所述样本通常位于相对平坦的表面上，例如，x射线反射平坦表面或者光学反射表面。如果所述样本为固体、液体或气体，那么也可以使其容纳于闭合的容器或室内，例如，容纳于密封容器内，其具有能够使x射线射束通过的x射线透明孔口。总体而言，本发明涉及可成流形式的需要通过检测室移动的低粘度或高粘度样本（例如，微粒、粉末、液体、气体或基于液体的材料（例如，具有微粒物质的浆体）），所述样本在所述室内施加了某种其他的具有潜在破坏性的力或效应。

在受到射束24辐射时，室16内的样本的至少一种组分受到激励，使得所述组分发出荧光，即，由于受到x射线24的激励而生成x射线26的次生源。而且，由于x射线束26通常是x射线的发散射束，因而利用第二x射线聚焦装置18使射束26聚焦，从而生成被导向x射线检测器20的聚焦x射线束28，其中，所述第二x射线聚焦装置18例如是与装置14类似的装置。对于本领域技术人员而言，显然可以认识到，尽管针对x射线荧光应用描述了本发明的这一方面和其他方面，但是也可以在x射线衍射、粒子束、中子或伽马射线应用中利用本发明的这一方面和其他方面。

x射线检测器20可以是正比计数器型或半导体型x射线检测器（例如，硅漂移检测器）或者本领域技术人员公知的任何其他适当类型的x射线荧光检测器。典型地，x射线检测器20产生电信号30，其至少含有所检测到的x射线的某一特征，将所述电信号传送给分析器32，以供分析、打印或其他显示。

图2示出了根据上文并入的题为“X-Ray Tube and Method andApparatus for Analyzing Fluid Streams Using X-Rays”的美国专利No.7072439的x射线荧光组件110。这是一个燃料中的硫的分析系统的例子，其也采用了如上文并入的题为“Wavelength Dispersive XRF System UsingFocusing Optic for Excitation and a Focusing Monochromator forCollection”的单色X射线激励和采集的原理。x射线荧光组件110（示出的是去除了其外壳的情况）包括x射线源组件112、样本室组件116和x射线检测器装置120。示出了激励路径内的弯曲晶体单色聚焦光学装置114，连同处于检测路径内的另一弯曲晶体聚焦光学装置118。x射线源组件112生成x射线束122，通过x射线聚焦光学装置114使x射线束122聚焦，从而生成作用于在室组件116内接受测试的样本上的聚焦射束124。通过在样本激励室组件116内对样本进行x射线辐射而产生的x射线荧光生成了x射线荧光射束126。通过x射线聚焦装置118使射束126聚焦，从而提供被导向到x射线检测器组件120的聚焦x射线束128。

在现有技术的XRF检测方法中，使样本激励路径和检测路径保持在惰性气体气氛内，例如保持在氦气氛内。然而，惰性气体的不可获得，尤其是在偏远地区，将给这些现有技术方法的实现造成不便。相比之下，这里可以使样本激励路径和检测路径保持在真空中，不需要惰性气体。例如，可以使图2所示的系统110的辐射路径保持在（例如）至少大约15托的真空内。可以通过不具有移动部分的文丘里泵（venturi pump）提供真空。然而，如果希望并且可以获得的话，可以在（例如）压力作用下将诸如氮或氦的惰性气体引入并保持在外壳内。

采用真空包围x射线引擎（例如，源、激励路径、采集路径和检测器）在样本界面上，即在射束124和126的相应焦点上导致某些问题。在图2中，并未直接示出引擎与样本室116的界面，但是其可以由铍或聚酰亚胺（kapton）窗口屏障构成，所述屏障坚固并且具有必要的x射线透明度。但是，在样本室及其操作环境造成如上所述的某些操作困难时，尤其是在在线系统中，将要求额外的透明度水平。

根据本发明，图3通过示意图示出了与样本室260结合的示范性MWD XRFx射线分析引擎200。如上所述，所述x射线分析引擎可能包含需要与样本池内的样本对准的聚焦区域（由激励和/或检测光学装置建立的）。在一个实施例中，引擎200包括x射线源210和检测器250。可以将x射线光学装置220和/或240放置到所述引擎的激励和/或检测路径内。这些光学装置要求与样本聚焦区域高度对准，从而以上文讨论的必要检测限度发挥作用。这样的光学装置包括（例如）弯曲晶体单色光学装置，例如，在共同转让的美国专利6285506、6317483和7035374中公开的那些光学装置；和/或多层光学装置；和/或多毛细管光学装置，例如，在共同转让的美国专利5192869、5175755、5497008、5745547、5745547、5570408和5604353中公开的那些光学装置。也可以采用光学装置/源的组合，例如，在共同转让的美国专利7110506、7209545和7257193中公开的那些组合方案。通过引用将上文指出的每一专利全文并入本文。

图3示出了处于激励和检测路径内的示范性弯曲单色光学装置，其为上文讨论的SINDIE硫分析器的引擎配置。然而，光学装置可以仅存在于这些路径之一内，其仍然需要精确的对准。在一个例子中，具有上述类型中的任何一种类型的光学装置可以仅存在于激励路径内，而检测路径可以包括能量色散检测器。这是能量色散x射线荧光（EDXRF）系统的通常配置。

光学装置220将来自源210的激励x射线222聚焦到样本室260内的聚焦区域280，并使其单色化。还可以采用光学装置240使来自所述聚焦区域280的次生荧光x射线242聚焦到检测器250上。激励x射线222和荧光x射线242穿过引擎窗口屏障290（例如，铍）和室屏障262抵达室260内的样本通过其流动的聚焦区域280。文中广泛采用的“聚焦区域”意指x射线被导向的/x射线由其射出的样本分析区域。在一个实施例中，聚焦区域可以是通过使激励和/或荧光x射线会聚而形成的具有处于1到2mm之间（或更小）的直径的小的焦点。

根据本发明，将样本作为样本流270提供到样本室内。样本流在样本室内受到支持，并且与所述室的屏障262隔开。样本室可以是更大的流管系统的部分，图3示出了所述流管系统的截面，或者所述样本室可以是具有样本入口和出口的如下面的图4所示的相对有限的空间。因此，文中广泛采用的“样本室”意指任何类型的能够在x射线引擎附近将样本流限定于其内的设备。文中广泛采用的“通过”一词意指直接穿过所述聚焦区域的流，或者接近所述聚焦区域的流，其接近程度足以建立可工作的x射线系统中所需的激励和/或荧光x射线。

根据本发明的各个方面，并参考图4a-g，公开了支持并引导样本流270通过样本室，并使激励x射线222能够激励样本室内的样本流270的聚焦区域的支持结构。

图4a示出了样本流能够在其上流动的作为支持结构的平坦表面或“壁”410。

图4b示出了能够使样本流270在其间流动的作为支持结构的2个平坦表面或“壁”412和414。

图4c示出了具有能够使样本流270通过其流动的设有壁的腔417的具有通道的支持结构416（以及该结构的沿AA线截取的截面）。

图4d示出了具有能够使样本流通过其流动的u形腔419的具有通道的支持结构418（以及该结构的沿BB线截取的截面）。可以在不背离本发明的原理的情况下实现任何能够引导样本流的通道截面。

图4e示出了单个细长杆（例如柱或线状物）420形式的支持结构（以及该结构的沿CC线截取的截面），能够采用表面张力使样本流270附着至由杆420界定的路径，从而使其围绕所述杆流动。

图4f示出了由多个细长杆（例如柱或线状物）422构成的集合形式的支持结构（以及该结构的沿DD线截取的截面），能够采用表面张力使样本流270附着至由杆422界定的路径，从而使其通过所述杆流动。

图4g示出了具有能够使样本流270通过其流动的腔425的中空结构424（以及该结构的沿EE线截取的截面）。可以采用玻璃管，乃至柔性的在压力下可膨胀的结构。

根据本发明的示范性实施例，图4a-g的示范性实施例中的每者都可以具有下述特征：

（1）可以在否则具有密封性的样本室（例如，图3的室260）内实现它们当中的每者，并使其发挥支持所述室内的样本流的作用，但是使其与室260的x射线可透过的屏障262隔开；

(2)能够通过很多种措施中的任何一种将样本流270提供给这些结构，包括喷嘴、毛细流、表面张力效应等，在一个实施例中，容纳样本的贮存器能够向支持结构上分配样本，并单独采用样本源使所述贮存器重新充满，因此实现了样本源与支持结构的形状之间的解耦；

(3)可以采用所述流沿这些支持结构的表面的包括毛细管作用的表面张力进一步界定和/或保持流的期望形态；

(4)可以采用重力作用力进一步界定和/或保持流的期望形态；

(5)可以向这些结构提供额外的刺激，例如，振动（包括其他类型的表面张力）和/或热（用于保持一贯的粘度），从而界定和/或保持流的期望形态；

(6)可以使所述支持结构具有遵照流的期望形态的任何方向的取向（例如，水平、竖直等）；

(7)应当将所述支持结构的选定位置布置为能够使激励x射线222不受阻碍地射向样本流，但是在一个改进的实施例中，所述结构本身可以由x射线可穿透材料形成，从而使所述结构相对于激励x射线222的位置设定具有更高的灵活性；

(8)所述结构可以是刚性的，也可以是柔性安装的，以界定和/或保持期望流；

(9)可以采用图4a-g的实施例的任意结构组合界定和/或保持期望流；并且

(10)可以将图4a-g的实施例中的任何一个（或任何组合）与2009年2月24日提交的共同转让、共同未决的题为“Sample Module with SampleStream Spaced from Window,for X-Ray Analysis System”的美国专利申请No.12/391677的技术结合使用，通过引用将其全文并入本文。在该申请中，采用（例如）加压喷嘴和/或引导层流气流使样本流悬浮。可以采用这样的压力和/或流进一步界定和/或保持期望流，例如，可以将其用在文中描述的处于所述室内的支持结构之前、之间或之后。（在该共同未决申请中，流界面表面能够利用通过管道的连续“层流”气流使样本流在室内保持悬浮。所述的连续气流使样本流的流与室屏障隔开，并且能够采用所述的连续气流净化由样本产生的不希望出现的烟雾或其他残留（要么与流动的样本同时进行，要么离线进行））。此外，作为同时发生的或者单独的技术，也可以通过在流体样本进入所述室内时向其施加压力而使样本流在样本室内悬浮。可以使加压样本流与来自界面的气流结合使用，或者可以采用加压样本流本身实现当样本流在样本室内时的悬浮特性。这一界面表面还允许对样本模块进行水平操作，而不损害悬浮的样本流，即，如果正确地设计了成流（streaming）技术，那么对所述室将不存在具体的取向要求。）

在流实施例的一个例子中，所述流可以具有1-2mm的直径，其对应于焦点的尺寸（因此，使所述室内的样本量降至最低），而且所述流与室屏障262隔开大约2-6mm的距离。

文中的样本泛指任何类型的可成流材料，包括微粒、液体、气体或基于液体的材料（例如，具有微粒物质的浆体）。其包括任何基于石油的产品。本发明对于石油燃料中存在的诸如硫或氯的分析物尤为有用，所述石油烧料包括馏出液（汽油或柴油）或者具有低粘度、中等粘度或高粘度的燃料（在环境温度下，或者通过对其加热控制其粘度）。本发明的发明人认识到对于这些分析物而言，窗口劣化是一个尤为严重的有待解决的问题。

在一个改进的实施例中，可以采用单独的水流、气流或其混合物流清洁屏障内侧，避免其受到任何无意中的污染（借助或不借助其自身的引导结构、幕帘等），从而避免对与屏障隔开的样本造成干扰，这适用于任何上文讨论的例子。这一点是通过样本流和这一屏障的内侧之间的间隔实现的。在另一改进的实施例中，可以将另一x射线可透过屏障作为保护层放置到所述室内接近屏障262的位置上，这一点是借助样本流和这一屏障的内侧之间的间隔而得以实现的。这一新的屏障可以是可拆卸的，从而对任何无意中的污染进行偶尔的清洁。

本发明提供了更加准确的分析结果，原因如下：(1)由于所述屏障利用受到支持的样本流保持了清洁，而未采用涉及直接样本/屏障接触的系统和/或任何类型的有源屏障清洁/更换系统，因而活动部件更少，从而减少了系统的维护和成本要求，而且还消除了系统故障的潜在原因。(2)此外，使聚焦区域与屏障隔开还减少了残留积聚的机会，原因如下：上文讨论的与屏障残留相关的问题在很大程度上是由x射线聚焦区域直接处于室屏障上或处于其附近导致的。其增大了屏障上的单位面积x射线通量（由于聚焦光学装置）。其提高了对样本屏障上的残留积聚的速率起作用的通量。在本发明中（从图3显然可以看出），室屏障262位于x射线束222/242的具有较低的单位面积通量的部分内，因此在单位面积的基础上不会受到x射线的那样高强度的激励。而且，如果残留物确实残留在了屏障上，那么其干扰作用也不会与过去焦点处于屏障上的情况一样。因此，所述隔开的屏障即使受到污损也不会对分析造成干扰。

因此，本发明提供了至少两个同时具备的重要特征，即，其提供了与屏障隔开的样本连同与屏障隔开的聚焦区域。这些作用一起降低了残留量，以及屏障清洁的必要性。

尽管文中已经详细示出和说明了优选实施例，但是对于本领域技术人员而言，在不背离本发明的精神的情况下显然能够做出各种修改、添加、替换等，因此应当将其视为落在权利要求界定的本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种x射线分析样本处理设备，包括：

用于将样本流提供到x射线引擎的x射线分析聚焦区域的室，所述x射线分析聚焦区域设置在由所述室界定的空间内；

处于由所述室界定的所述空间内的用于支持和引导所述样本流通过所述聚焦区域的支持结构；其中，所述支持结构包括支持样本的表面；以及

处于所述室的壁内的第一x射线透明屏障，其允许x射线射向所述聚焦区域/从所述聚焦区域射出，所述第一屏障与所述支持结构隔开以与所述样本流分离，使得样本不与所述屏障发生连续接触；

其中，所述支持结构包括所述样本流在其上流动的至少一个平坦表面；所述样本流在其间流动的两个平坦表面；具有通道的结构；单个杆或多个杆；和/或管；

其中，所述支持结构具有遵照样本流的期望形态的任何方向的取向；所述支持结构的选定位置布置为能够使x射线不受阻碍地射向样本流，或者所述支持结构由x射线可穿透材料形成。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备与x射线分析系统的结合，所述x射线分析系统包括所述x射线引擎，所述x射线引擎包括：

x射线激励路径；以及

x射线检测路径；

其中，所述x射线激励和/或所述x射线检测路径界定了所述室内的所述x射线分析聚焦区域。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述聚焦区域为x射线焦点。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述x射线焦点是由射向/来自所述x射线激励路径和/或所述x射线检测路径内的至少一个聚焦光学装置的聚焦x射线界定的。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述至少一个聚焦光学装置为弯曲衍射光学装置、或多毛细管光学装置、或多层光学装置；或者，所述至少一个聚焦光学装置是聚焦单色光学装置以及/或者弯曲晶体；或者，所述至少一个聚焦光学装置是聚焦单色光学装置和多层光学装置。

6.根据权利要求3所述的设备，其中，将处于所述x射线检测路径内的至少一个聚焦光学装置的位置设定为使其输入焦点处于所述x射线焦点上，并且对应于所述x射线激励路径内的至少一个聚焦光学装置的输出焦点。

7.根据权利要求3所述的设备，其中，所述x射线焦点具有1-2mm的直径。

8.根据权利要求1所述的设备，还包括处于所述第一屏障和所述样本流之间的用于保护所述第一屏障的第二x射线透明屏障。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述样本包括基于石油的产品，其内的分析物需要进行测量，所述分析物包括但不限于硫或氯。

10.一种x射线分析系统，包括：

具有用于生成x射线激励射束的x射线激励路径的x射线引擎，所述x射线激励射束被导向x射线分析聚焦区域；

用于将样本提供到x射线分析聚焦区域的样本室，所述x射线分析聚焦区域设置在由所述室界定的空间内；

用于采集来自所述聚焦区域的次生x射线并将所述次生x射线导向检测器的x射线检测路径；

处于所述室的壁上的第一x射线透明屏障，所述x射线激励射束和所述次生x射线穿过所述第一x射线透明屏障；以及

处于由所述室界定的所述空间内的用于支持和引导所述样本流通过所述聚焦区域并使其与所述屏障隔开的支持结构；其中，所述支持结构包括支持样本的表面；

其中，所述支持结构包括所述样本流在其上流动的至少一个平坦表面；所述样本流在其间流动的两个平坦表面；具有通道的结构；单个杆或多个杆；和/或管；

其中，所述支持结构具有遵照样本流的期望形态的任何方向的取向；所述支持结构的选定位置布置为能够使x射线不受阻碍地射向样本流，或者所述支持结构由x射线可穿透材料形成。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述聚焦区域是由射向/来自所述x射线激励路径和/或所述x射线检测路径中的至少一个聚焦光学装置的聚焦x射线界定的；并且其中所述至少一个聚焦光学装置是弯曲衍射光学装置、或多毛细管光学装置、或多层光学装置；或者，所述至少一个聚焦光学装置是聚焦单色光学装置以及/或者弯曲晶体；或者，所述至少一个聚焦光学装置是聚焦单色光学装置和多层光学装置。

12.根据权利要求10或11所述的系统，其中，所述聚焦区域为x射线焦点，其中，将处于所述x射线检测路径内的至少一个聚焦光学装置的位置设定为使其输入焦点处于所述x射线焦点上，并且对应于所述x射线激励路径内的至少一个聚焦光学装置的输出焦点。

13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述样本包括基于石油的产品，其内的分析物需要进行测量，所述分析物包括但不限于硫或氯。