[發明專利]一種自適應束斑X射線衍射儀

有效

• 申請號: 202010963743.4
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112033988B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 程琳;劉俊;姜其立
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01N23/207
• 分類號: G01N23/207;G01N23/20091
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自適應束斑X射線衍射儀，所述衍射儀包括：X射線源系統(1)，X射線探測器(6)，電子學系統(7)，計算機(8)，X射線濾波片(9)，毛細管微會聚X光透鏡(10)，索拉狹縫(11)，高精度XYZθ₁-θ₂五維運動系統(12)，光管運動系統(13)，運動控制系統(14)，閉環水冷系統或冷卻風扇(15)和CCD相機(16)；其中，所述X射線濾波片(9)安裝在所述X射線源系統(1)和所述毛細管微會聚X光透鏡(10)之間；所述CCD相機(16)的軸線通過樣品的中心，置于所述高精度XYZθ₁-θ₂五維運動系統(12)左下側；所述X射線源系統(1)和所述毛細管微會聚X光透鏡(10)安裝在所述光管運動系統(13)上置于所述高精度XYZθ₁-θ₂五維運動系統(12)左側，其特征在于根據編寫的程序自動測量所述CCD相機中觀測到的樣品待測點的內切圓直徑，根據內切圓直徑來自適應的控制所述光管運動系統沿軸線運動使得照射X射線束斑直徑在0.2mm～2mm之間變化，此束斑既能滿足微米量級的微區分析需求也能滿足毫米量級的常規分析需求；所述毛細管微會聚X光透鏡(10)將來自所述X射線源系統(1)的X射線會聚成準平行X射線；待測樣品置于所述高精度XYZθ₁-θ₂五維運動系統(12)的樣品臺上；所述準平行X射線的中心線與所述高精度XYZθ₁-θ₂五維運動系統(12)樣品臺表面的夾角為θ₁；所述X射線探測器(6)和所述索拉狹縫(11)安裝在所述高精度XYZθ₁-θ₂五維運動系統(12)的θ₂轉角上，所述X射線探測器(6)鈹窗的中心線經過所述索拉狹縫(11)的中心并與所述準平行X射線的中心線的夾角為θ₂；所述準平行X射線的中心線、所述X射線探測器(6)鈹窗的中心線交匯于所述高精度XYZθ₁-θ₂五維運動系統(12)樣品臺的圓心，所述樣品的待測點位于所述高精度XYZθ₁-θ₂五維運動系統(12)樣品臺的圓心；所述CCD相機(16)與所述計算機(8)電連接；所述X射線探測器(6)依次與所述電子學系統(7)，所述計算機(8)電連接；所述運動控制系統(14)分別與所述高精度XYZθ₁-θ₂五維運動系統(12)，所述光管運動系統(13)和所述計算機(8)電連接。

2.如權利要求1所述一種自適應束斑X射線衍射儀，其特征在于，采用毛細管微會聚X光透鏡作為X光調控器件，所述毛細管微會聚X光透鏡能提供X射線衍射所需要的平行光，并使得照射到樣品上的X射線強度增強數十倍，從而照射到樣品的X射線強度更高探測時間更短，此外經過毛細管微會聚X光透鏡的X射線發散度降低，從而實現對不平整樣品或表面彎曲樣品物相結構的精確分析；

3.如權利要求1所述的一種自適應束斑X射線衍射儀，其特征在于，X射線經由所述毛細管微會聚X光透鏡(10)照射在所述樣品上的X射線束斑直徑可調節范圍為0.2mm～2mm，樣品的待測點到所述毛細管微會聚X光透鏡出口的距離可調節范圍為150mm～300mm。

4.如權利要求1所述的一種自適應束斑X射線衍射儀，其特征在于，所述X射線源系統(1)包括最大功率2600W、最高電壓60kV的點光源Cu靶X射線管或功率30W～50W的微焦斑X射線管和美國spellman高壓電源控制系統。

5.如權利要求1所述的一種自適應束斑X射線衍射儀，其特征在于，所述索拉狹縫(11)每組狹縫之間相距0.1mm～0.5mm。

6.如權利要求1所述的一種自適應束斑X射線衍射儀，其特征在于，所述X射線探測器(6)選用Amptek或Ketek SDD X射線探測器，配合電子信號處理器作為電子學系統(7)使用。