[发明专利]具有晶粒取向映射功能的实验室X射线微断层扫描系统

权利要求书

1.一种用于三维晶粒取向映射的方法，其特征在于，包括：

使用从实验室X射线源发射的宽带X射线光束照射旋转的多晶样本；

在一个或更多的X射线探测器上检测所述样本的衍射光束；及

处理所述样本在不同旋转位置上的所述衍射光束的数据，以生成晶粒取向、位置、和/或三维体积的三维重建。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在照射所述样本之前，由所述实验室X射线源生成的所述X射线光束穿过一个用于控制光束发散的光圈。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在照射所述样本之前，由所述实验室X射线源生成的所述光束被过滤，以控制其带宽。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当由所述实验室X射线源生成的所述光束在穿过所述样本之后，过滤所述光束，以消除所述X射线光束中不需要的能量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，照射所述样本的所述光束为锥形光束。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，照射所述样本的所述光束为未聚焦的X射线光束。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或更多的X射线探测器包括一个高分辨率像素化的X射线探测器，用于收集衍射的X射线并生成衍射数据；还包括一个较低分辨率的探测器，用于通过所述样本探测投影图像。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在劳厄焦平面定位X射线探测器。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过使用电子束照射钨、钼、金、铂、银、或铜靶，以生成所述宽带X射线光束。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括使用光谱过滤器调节照射所述样本的所述X射线光束，所述光谱过滤器在所述光束中减少不超过50％的总功率。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以逐步、增量旋转运动旋转所述样本，每增量旋转0.01°到15°。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括提供一个X射线阻挡元件，用于拦截或衰减到达X射线探测器的所述X射线源的直束。

13.一种用于进行三维晶粒取向映射的装置，其特征在于，包括：

实验室X射线源，用于生成宽带X射线光束；

样本旋转台，用于旋转被所述X射线光束照射中所述样本；

至少一个X射线探测器，用于收集所述样本的衍射数据；及

控制器，用于接收所述探测器在所述样本的不同旋转位置时产生的衍射数据，并执行晶粒取向和位置的三维重建。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括一个定义光束的光圈，所述光圈用于在所述样本上限定照射区域，并限制所述探测器上直束的大小。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述探测器包括闪烁器和光学部件，所述光学部件通过所述样本衍射的所述宽带X射线光束放大并收集由所述闪烁器生成的光子。

16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括光谱过滤器，所述光谱过滤器减少用于照射所述样本的所述X射线光束的带宽。

17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，照射所述样本的所述光束为锥形光束。

18.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，照射所述样本的所述光束为未聚焦的X射线光束。

19.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述至少一个X射线探测器包括一个高分辨率像素化的X射线探测器，用于收集衍射的X射线并生成衍射数据；还包括一个较低分辨率的探测器，用于通过所述样本探测投影图像。

20.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述至少一个X射线探测器包括在劳厄焦平面的X射线探测器。

21.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，通过使用电子束照射钨、钼、金、铂、银、或铜靶，所述实验室X射线源生成所述宽带X射线光束。