[實用新型]一種非彈性X射線散射裝置

有效

• 申請號: 201520286567.X
• 申請日: 2015-05-06
• 公開（公告）號: CN204649652U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 閆帥;楊科;張玲;何燕;王娟;何上明;李愛國
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;楊希

技術領域

本實用新型涉及一種光學試驗輔助裝置，尤其涉及一種非彈性X射線散射裝置。

背景技術

當一束X射線照射物質時，物質會吸收部分X射線，同時對X射線相干和不相干散射。相干散射入射光的波長不變，可以得到物質的靜態特征，如原子排列等信息；不相干散射中散射光的波長改變，可以得到物質的動態行為，如電子的各種激發態特征。非彈性X光散射即為一種不相干散射，它主要用于研究材料中的聲子性質，材料中的各種元激發，如有機材料中的激子，強關聯材料中d-d激發，原子分子的價殼層激發等等。非彈性X光散射技術是直接探測材料各種元激發性質的強有力工具，而各種元激發對于理解材料的熱學、光學、磁學和輸運等性質是至關重要的。

目前，由于X光非彈性散射截面極小，要想得到有效的應用必須依賴第三代同步輻射光源產生的高亮度高通量X光。當今國外三大高能同步輻射光源都有非彈性X射線散射的專業應用，但它們都是依賴于專業的實驗站、成套的商品化設備以及大量的分析晶體來提高可探測的非彈性散射光子數。這種專用實驗站建設周期長，一般需要五年以上，而且成本昂貴，需要數千萬。實驗站一旦建成往往只能進行非彈性X光實驗，因此兼容性和擴展性較差。

實用新型內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本實用新型旨在提供一種低成本、短制造周期的非彈性X射線散射裝置，以克服建設專用非彈性X光散射實驗站高成本、長周期等不足，并增大非彈性散射X射線的接收角，提高探測效率，達到準確輕便、可以在多種同步輻射實驗站使用的目的。

本實用新型所述的一種非彈性X射線散射裝置，其包括：

底板；

供非彈性散射X射線通過并聚焦于一羅蘭圓上的毛細管；

供所述毛細管安裝于其上并調整該毛細管空間位置及姿態的毛細管控制組件，其滑動連接在所述底板上；

對從所述毛細管經由所述羅蘭圓傳播的所述非彈性散射X射線進行衍射的分析晶體，其位于所述羅蘭圓上并與所述毛細管的位置相對；

供所述分析晶體安裝于其上并調整該分析晶體空間位置及姿態的分析晶體控制組件，其滑動連接在所述底板上；

對經所述分析晶體衍射并再次經由所述羅蘭圓聚焦的所述非彈性散射X射線進行探測的探測器，其具有位于所述羅蘭圓上并與所述分析晶體位置相對的探頭；以及

供所述探測器安裝于其上并調整該探測器空間位置及姿態的探測器控制組件，其滑動連接在所述底板上。

在上述的非彈性X射線散射裝置中，所述毛細管控制組件包括：

供所述毛細管置于其上的毛細管支撐機構；

連接在所述毛細管支撐機構下方的三維運動控制器，其底部通過第一滑塊滑動連接于所述底板；以及

與所述三維運動控制器連接的第一驅動機構。

在上述的非彈性X射線散射裝置中，所述分析晶體控制組件包括：

供所述分析晶體置于其上的晶體支架；

連接在所述晶體支架下方的第一五維運動控制器；其底部通過第二滑塊滑動連接于所述底板；以及

與所述第一五維運動控制器連接的第二驅動機構。

在上述的非彈性X射線散射裝置中，所述探測器控制組件包括：

L形支架，其具有豎直部以及連接在該豎直部頂端的水平部，所述豎直部底端通過第三滑塊滑動連接于所述底板；

連接在所述L形支架的水平部下表面上的第二五維控制器，其底部與所述探測器連接，以使該探測器吊在所述毛細管上方；以及

與所述第二五維控制器連接的第三驅動機構。

在上述的非彈性X射線散射裝置中，所述裝置還包括設置在所述毛細管與所述分析晶體之間供所述非彈性散射X射線通過的充滿氦氣的管道。

在上述的非彈性X射線散射裝置中，所述底板上設有與所述毛細管控制組件、分析晶體控制組件以及探測器控制組件滑動連接的滑軌。

由于采用了上述的技術解決方案，本實用新型通過采用毛細管將非彈性散射X射線聚焦至一羅蘭圓，從而增大了非彈性散射X射線的接收角，并且通過置于該羅蘭圓上的分析晶體對非彈性散射X射線進行衍射并再次聚焦至置于同一羅蘭圓上的探測器探頭以供其探測，從而使得大接收角的非彈性散射X射線可以被探測器捕捉，進而相較于單分析晶體的非彈性散射裝置大大提高了探測效率。同時，本實用新型通過采用獨立滑動設置在同一底板上的多個控制組件，分別控制毛細管、分析晶體和探測器的空間位置和姿態，從而可適應于不同的非彈性散射實驗需要，并且可以在多種同步輻射實驗站使用。另外，本實用新型結構簡單，成本低廉，克服了建設專用非彈性X光散射實驗站高成本、長周期等不足。

附圖說明