[實用新型]基于X射線陣列組合折射透鏡的微束X射線熒光分析系統

有效

• 申請號: 201820583889.4
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN208188021U
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 樂孜純;董文
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于X射線陣列組合折射透鏡的微束X射線熒光分析系統，其特征在于，所述系統包括X射線光管、可見光激光器、X射線陣列組合折射透鏡集成組件、樣品臺、X射線探測器及其信息采集分析模塊，所述X射線光管或可見光激光器均和X射線陣列組合折射透鏡集成組件、樣品臺的被測樣品位于同一光軸上，所述X射線探測器貼近被測樣品放置，所述X射線探測器與信息采集分析模塊相連；

所述X射線陣列組合折射透鏡集成組件包括用于進行X射線光束第一次整形和濾波的X射線光闌、用于進行X射線光束第二次整形為類平行光的X射線折光器和用于對入射的多個X射線子光束分別進行聚焦的X射線陣列組合透鏡，所述X射線光闌、X射線折光器和X射線陣列組合折射透鏡依次位于微束X射線熒光分析系統的光軸上，所述X射線陣列組合折射透鏡的陣列結構布局，保證每一個子光束所形成的聚焦焦斑在同一位置并位于光軸上。

2.如權利要求1所述的基于X射線陣列組合折射透鏡的微束X射線熒光分析系統，其特征在于，所述系統還包括水平導軌和垂直導軌，所述垂直導軌、X射線陣列組合折射透鏡集成組件和樣品臺依次可水平移動地置于水平導軌上，所述X射線光管和可見光激光器置于垂直導軌上，所述垂直導軌和水平導軌的機械軸相互垂直。

3.如權利要求2所述的基于X射線陣列組合折射透鏡的微束X射線熒光分析系統，其特征在于，所述水平導軌的機械軸與微束X射線熒光分析系統的光軸重合。

4.如權利要求1～3之一所述的基于X射線陣列組合折射透鏡的微束X射線熒光分析系統，其特征在于，所述X射線陣列組合折射透鏡包含(M+1)個X射線組合折射透鏡，所述M為正整數且為偶數，所述X射線陣列組合折射透鏡沿其光軸呈軸對稱分布，所述X射線陣列組合折射透鏡的光軸與陣列中零級X射線組合折射透鏡的光軸重合，所述X射線陣列組合折射透鏡的光軸與陣列中的正負一級X射線組合折射透鏡的光軸夾角為θ，所述X射線陣列組合折射透鏡的光軸與陣列中的正負二級X射線組合折射透鏡的光軸夾角為2θ，依此類推；

所述X射線陣列組合折射透鏡中(M+1)個組合折射透鏡的布局結構，使得所有(M+1)個X射線組合折射透鏡聚焦的焦斑在相同位置，并位于光軸上。

5.如權利要求4所述的基于X射線陣列組合折射透鏡的微束X射線熒光分析系統，其特征在于，所述(M+1)個X射線組合折射透鏡的結構和性能參數，依據下列公式得出：

X射線波段的光學常數：n＝1-δ+iβ (1)

X射線組合折射透鏡的焦距：

X射線組合折射透鏡的焦斑尺寸：

X射線組合折射透鏡的數值口徑：

其中n代表光學常數，δ代表X射線波段材料的折射，β代表X射線波段材料的吸收，N代表X射線組合折射透鏡中折射單元的個數，以拋物面型折射單元為例，組合折射透鏡拋物面頂點的曲率半徑為R，拋物面的開口尺寸為R₀，f代表X射線組合折射透鏡的焦距，λ代表波長，μ代表X射線的線吸收系數，。

6.如權利要求1～3之一所述的基于X射線陣列組合折射透鏡的微束X射線熒光分析系統，其特征在于，所述X射線折光器，與所述X射線陣列組合折射透鏡貼近放置，實現入射X射線光束的第二次整形，所述第二次整形，是指X射線折光器可對X射線陣列組合折射透鏡中的正負一級組合透鏡折光θ角度，對X射線陣列組合折射透鏡中的正負二級組合透鏡折光2θ角度，依此類推，最終實現對X射線陣列組合折射透鏡中每一個單一組合折射透鏡的類平行光入射。

7.如權利要求1～3之一所述的基于X射線陣列組合折射透鏡的微束X射線熒光分析系統，其特征在于，所述X射線光闌實現入射X射線光束的第一次整形和濾波，所述光束的第一次整形，是指利用X射線光闌結構阻隔射入X射線陣列組合折射透鏡之外的雜散光并對光束進行初步準直的功能；所述濾波是指X射線光闌結構中透光帶和阻光帶交替布置的濾波結構，并通過濾波結構將X射線光波分裂成多個子光束。