[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(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN208188021U
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 樂孜純;董文
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)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

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(tǒng)，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。本實用新型提供一種同時具備高微區(qū)分辨率和高靈敏度，并可進行現(xiàn)場分析的小型化微束X射線熒光分析系統(tǒng)。

技術領域

本實用新型涉及X射線探測和成像領域，尤其是一種基于X射線陣列組合折射透鏡的微束X射線熒光分析系統(tǒng)。

背景技術

X射線熒光(XRF，X-Ray Fluorescence)分析系統(tǒng)能在常壓下對各種形態(tài)(固態(tài)/液態(tài)/粉末等)樣品進行簡單快速、高分辨率和無損的元素定量測量分析。近年來眾多行業(yè)對XRF的微區(qū)分析能力和檢測靈敏度提出了更高的要求(比如要求微區(qū)分辨率達到微米、甚至亞微米量級)，因此高分辨率、高靈敏度微束X射線熒光分析方法和系統(tǒng)(micro-XRF)成為當前的研究熱點。

目前已有的X射線熒光光譜儀一般不配備X射線聚焦器件，微區(qū)分辨率通常為上百微米，迄今為止，未見微區(qū)分辨率小于10微米的便攜式微束X射線熒光光譜儀的相關報道。已有人提出基于X射線毛細管器件的熒光光譜儀(專利號：201010180956.6)，因為使用了X射線毛細管器件進行聚焦，微區(qū)分辨率提高到幾十微米，但是結構復雜、尺寸龐大，無法實現(xiàn)便攜，且微區(qū)分辨率還不夠高；另有人提出一種能量色散X射線熒光光譜儀(專利號：201010004423.2)，用X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的一次X射線去照射二次靶材，提高了檢測靈敏度，但是儀器結構和控制裝置復雜，微區(qū)分辨率不高。發(fā)明人之前也提出了一種便攜式微束X射線熒光光譜儀(專利號：201310356270.1)，用X射線組合折射透鏡獲得探測微束，雖然微區(qū)分辨率大幅度提高，但計數(shù)率低，影響了探測靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有X射線熒光光譜儀的結構復雜、尺寸龐大、無法同時實現(xiàn)便攜、高微區(qū)分辨率和高靈敏度的不足，本實用新型提供一種同時具備高微區(qū)分辨率和高靈敏度，并可進行現(xiàn)場分析的小型化微束X射線熒光分析系統(tǒng)。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

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(tǒng)，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(tǒng)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。

進一步，所述系統(tǒng)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。

再進一步，所述水平導軌的機械軸與微束X射線熒光分析系統(tǒng)的光軸重合。

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(shù)且為偶數(shù)。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；