[發明專利]一種X射線多層膜反射鏡的調節方法及應用

有效

• 申請號: 202010587287.8
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111722264B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 朱常青;唐永森;李英駿;魯欣;陳黎明
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29;G01T1/16;G21K1/06
• 代理公司: 北京市英智偉誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11521
• 代理人: 劉丹妮;姚望舒

本發明提供了一種X射線多層膜反射鏡的調節方法，所述方法通過對X射線多層膜反射鏡進行調節從而以之字形方式移動X射線二次衍射光斑，以實現對X射線的聚焦，還提供了其應用。本發明利用現有的元件來調節鏡片，無需拆解反射鏡。同方向同速度旋轉相同鏡片，以之字形方式增加二次衍射光斑的面積，操作靈活、簡便高效，快速實現對X射線多層膜反射鏡的調節。

技術領域

本發明涉及X射線技術領域，尤其涉及一種X射線多層膜反射鏡的調節方法及應用。

背景技術

X射線在國家的科研和工業生產中發揮著不可替代的作用，而如何提高X射線的品質，尤其是提高X射線的強度或者亮度一直是科學家們努力攻克的難題。

P.Kirkpatrick和A.V.Baez在1948年首次提出了一種新型的聚焦X射線元件的設計思路，利用晶體表面成凹面的球面幾何構型對X射線進行聚焦，這種構型的X射線聚焦鏡也被后人稱為Kirkpatrick–Baez(K–B)鏡。在1957年，M.Montel則進一步完善了這種構型的設計，即利用兩塊完全相同但互相垂直放置的反射鏡來聚焦X射線，這是一種非常簡便且緊縮的方式，更為關鍵的是兩個垂直方向聚焦的光斑大小是一樣大的。Montel方案克服了K-B鏡序列配置中放大率不同的缺點，在兩個方向上光束的質量(尺寸和發散角等)幾乎是對稱的。兩個互相垂直的鏡片被安裝在預先設計好的底座上，非常容易拆卸和組裝，因此Montel方案現在已經成為了設計X射線聚焦元件的主流方案。本發明采用的即是德國Incoatec公司生產的Montel Optics，其是由兩個橫向鍍有多層膜的反射鏡組成。

X射線多層膜反射鏡由于在安裝過程中位置的擺放可能對X射線聚焦產生影響，聚焦光斑的變化會導致強度的降低，因此如何進行鏡片的調節就成為了一個關鍵的問題。而目前還沒有人研究反射鏡鏡片的位置對X射線光斑的影響。

發明內容

因此，本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種X射線多層膜反射鏡的調節方法及應用。

為實現上述目的，本發明的第一方面提供了一種X射線多層膜反射鏡的調節方法，所述方法通過對X射線多層膜反射鏡進行調節從而以之字形方式移動X射線二次衍射光斑，以實現對X射線的聚焦。

根據本發明第一方面所述的方法，其中，所述X射線多層膜反射鏡包括：兩片設置為L型的多層膜反射鏡鏡片、分別設置于多層膜反射鏡鏡片前后的兩個鈹窗和用于調節反射鏡鏡片的齒輪；所述方法還包括設置于多層膜反射鏡之外的探測器；

其中，X射線從源點發出后經過第一個鈹窗后，通過L型多層膜反射鏡鏡片反射再通過第二個鈹窗，所述探測器放置在第二個鈹窗后對X射線進行探測并確定X射線的焦點。

根據本發明第一方面所述的方法，其中，所述每片鏡片通過兩個齒輪進行調節；

優選地，所述鏡片通過活塞與所述齒輪連接；

更優選地，通過電機控制旋轉齒輪改變反射鏡鏡片的姿態。

根據本發明第一方面的方法，其中，所述方法包括以下步驟：

(1)將探測器放置于第二個鈹窗后，調節X射線二次衍射光斑的面積；

(2)調節控制反射鏡齒輪旋轉的方向和速度，以之字形方式增加二次衍射光斑的面積；

(3)調節完后，觀察探測器上一個直通光斑、兩個一次衍射光斑和一個二次衍射光斑的形狀；

(4)將探測器置于反射鏡的焦點處，觀察X射線二次衍射光斑的形狀和強度，二次衍射光斑在焦點處收斂。

根據本發明第一方面的方法，其中，所述步驟(1)中，先對X射線多層膜反射鏡進行粗調，使四個X射線光斑同時出現在探測器上。