[实用新型]一种软X射线显微成像装置

说明书

本申请提供一种软X射线显微成像装置，包括软X射线光源、三维位移机构、真空单元、激光单元、反射单元、样本室和探测器，软X射线光源包括真空靶室、制冷腔和喷嘴，制冷腔和喷嘴容置于真空靶室内，真空靶室具有相对的两个出口，喷嘴设置于制冷腔上，真空单元包括第一真空泵和第二真空泵，第一真空泵和第二真空泵分别与真空靶室的两个出口连接；脉冲激光发生器发出的激光经过激光聚焦镜后聚焦于喷嘴处；反射单元具有第二反射镜，反射单元与真空靶室连通；样本室与真空靶室连通，样本室内容置毛细玻璃管，毛细玻璃管的位置与喷嘴以及反射镜的焦点对应；探测器与样本室连接并与毛细玻璃管的位置对应。本申请探测精确、效率高、节约成本。

技术领域

本申请涉及软X射线领域，更具体地涉及一种软X射线显微成像装置。

背景技术

X射线是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为0.01～100埃米，介于紫外线和γ射线之间，具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质。波长越短的X射线能量越大，也称之为硬X射线，波长长的X射线能量较低，被称为软X射线。通常，波长小于0.1埃米的称超硬X射线，波长在0.1～10埃米范围内的称硬X射线，波长在10～100埃米范围内的称软 X射线。

近年来，软X射线在很多科学领域得到了广泛的应用，特别是在软X 射线显微成像与软X射线投影光刻技术等领域中。在软X射线显微成像领域中，软X射线显微成像仪器采用水窗波段(波长介于2.3nm-4.4nm之间) 的软X射线进行成像，能够直接对自然含水状态下的活性生物样本进行纳米尺度的三维成像，是观测细胞内真实三维超微结构的关键工具，对细胞结构学和功能学研究具有极其重要的意义。

现有技术中的软X射线显微成像仪器包括同步辐射软X射线显微仪器和小型软X射线显微仪器，其中，同步辐射软X射线显微仪器中的同步辐射光源必须由大型加速器产生，在光源获得性方面受到巨大制约，极大地限制了仪器的应用普及；对于采用液体靶的小型软X射线显微仪器中，采用软 X射线相机来进行软X射线的探测，然而，软X射线相机的增益相对较低，在放大倍数较大时由于单位面积的光子数大幅减少，导致探测效果较差，在低能射线测量中存在能量分辨率低、曝光时间长等问题，这些问题极大的影响了仪器的性能和使用寿命。另外，软X射线显微仪器对于光路的精确度要求极高，光路的精确度会直接影响到成像质量，现有技术中的仪器在调节光路时比较繁琐，使用的调节方案和装置成本较高，导致成像速度根本无法满足细胞超微结构的快速三维成像需求，极大地限制了仪器的应用普及。

发明内容

本申请的目的是提供一种软X射线显微成像装置，从而解决现有技术中软X射线显微成像仪器的探测效率低且成本高昂的问题。

为了解决上述技术问题，本申请的技术方案是提供一种软X射线显微成像装置，所述软X射线显微成像装置包括：

软X射线光源，所述软X射线光源包括真空靶室、制冷腔和喷嘴，所述制冷腔和所述喷嘴容置于所述真空靶室内，所述真空靶室具有相对的两个出口，所述喷嘴设置于所述制冷腔上，

真空单元，所述真空单元包括第一真空泵和第二真空泵，所述第一真空泵和所述第二真空泵分别与所述真空靶室的两个出口连接；

激光单元，所述激光单元包括脉冲激光发生器以及激光聚焦镜，所述脉冲激光发生器发出的激光经过所述激光聚焦镜后聚焦于所述喷嘴处；

反射单元，所述反射单元具有第二反射镜，所述反射单元与所述真空靶室连通；

样本室，所述样本室与所述真空靶室连通，所述样本室内容置毛细玻璃管，所述毛细玻璃管的位置与所述喷嘴以及所述反射镜的焦点对应；以及

探测器，所述探测器与所述样本室连接并与所述毛细玻璃管的位置对应。

根据本申请的一个实施例，所述软X射线显微成像装置还包括三维位移机构，所述三维位移机构分别与所述制冷腔和所述真空靶室连接。