[發明專利]用于實施X-射線熒光分析的方法和設備

有效

• 申請號: 201380062406.6
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN104956211B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: J.凱斯勒
• 申請（專利權）人: 赫爾穆特費希爾有限責任公司電子及測量技術研究所
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜荔南;張懿

本發明涉及用于實施X?射線熒光分析的方法，其中初級輻射（16）從X?射線輻射源（14）對準樣本主體（12），其中從樣本主體（12）發射的次級輻射（18）由檢測器（20）檢測并且由評估單元（21）評估，其中具有形成濾波器層級的至少一個濾波器層（25）的至少一個濾波器（23）被引入到次級輻射（18）的射束路徑中并且根據濾波器層（25）相對于次級輻射（18）的角度α充當帶通濾波器，并且次級輻射（18）的破壞性波長通過布拉格反射被去耦，濾波器（23）的濾波器層（25）的角度α利用調整設備（31）被調整以用于通過布拉格反射來反射次級輻射（18）的至少一個破壞性波長，并且次級輻射（18）的去耦的波長由第二檢測器（32）檢測，并且由此標識的信號被轉發到評估單元（21）。

技術領域

本發明涉及用于實施X-射線熒光分析的方法，以及用于實施這樣的方法的設備。

背景技術

X-射線熒光分析一般是眾所周知的。利用X-射線熒光分析，可以標識樣本的層厚度測量和/或元素組成的定性和定量確定。優點在于非破壞性的測量。例如，在金屬加工工業中在合金的勘查和測試或者合金或合金組分或層的測試期間使用這樣的X-射線熒光分析。

在許多應用中，存在這樣的問題：來自金屬次表面的信號、例如含鐵組分的信號是破壞性的并且各個確定的合金組分或元素或層的檢測不能由檢測器以所期望的或必要的信號強度被檢測到。舉例來說，這是因為檢測器最大程度可能地被該破壞性信號用到容量，并且因此，層的另外的組分的只有小比例可以被檢測，或者該破壞性信號重疊另外的、較弱的所發射輻射。

發明內容

本發明的目的是提議一種方法和用于實施所述方法的設備，以及濾波器，由此使得能夠實現不期望的波長或能量的簡單選擇以便增加測量準確性的水平。

該目的根據本發明由用于實施X-射線熒光分析的方法來解決，其中具有形成濾波器層級的至少一個晶體層的至少一個濾波器被引入到次級輻射的射束路徑中，所述濾波器充當帶通濾波器。所述濾波器以相對于射束路徑的角度α來設置，以用于通過布拉格（Bragg）反射來反射次級輻射的至少一個波長。被布拉格反射破壞的次級輻射的去耦的波長由第二檢測器所檢測。由此標識的信號被轉發到評估單元。該評估單元可以發射用于調整設備的值或信息，利用所述值或信息，濾波器的濾波器層的角度α能夠相對于次級射束路徑被調整。利用該方法，以簡單方式借助于濾波器使得能夠實現次級輻射的X-射線熒光線或各個波長的選擇，以使得例如最具破壞性的輻射或最具破壞性的射線能夠通過布拉格反射被濾出。在測量樣本主體的層或合金元素時，特征性的熒光線因此被濾波器的晶體層允許通過，并且一個或多個相鄰的熒光線或部分重疊的熒光線被濾波器反射或偏轉作為布拉格反射的結果。通過借助于第二檢測器來檢測去耦的、破壞性的輻射，可以確定將被去耦的破壞性輻射是否從次級射束被部分地或完全地去耦。因而，可以進行在濾波器相對于次級輻射的射束路徑的角位置的調整方面的優化。通過優化破壞性輻射的去耦，可以檢測要被檢測的層或要被檢測的（一個或多個）合金組分的次級輻射的波長的可靠和準確的確定。

在實施X-射線分析時，濾波器以相對于到要檢測的樣本主體的組分的射束路徑的角度α而被設置，這取決于由第二檢測器所檢測的信號。由于形成濾波器層的至少一個（優晶體的）層的布拉格方程和屬性，可以標識角度α以便在濾波器處衍射如下輻射或波長，所述輻射或波長不被要求用于樣本主體中組分的檢測或者甚至是破壞性的，并且允許如下輻射的波長通過，利用所述輻射將檢測和確定組分或層。

要被濾出的輻射或者在濾波器處被反射的輻射由第二檢測器標識，該第二檢測器的測量數據由評估設備來評估。這不僅使得有可能檢查所期望的輻射是否被濾出，而且在要檢測的波長和/或破壞性波長之間的實際值和目標值的比較之后，使得能夠實現調整方向的對應調整或控制以改變濾波器的角位置，以便實現在濾波器相對于次級輻射的射束路徑的角調整方面的優化，以使得對破壞性輻射的最大濾波是可能的。