[发明专利]一种基于KB镜聚焦的同步辐射共聚焦荧光实验装置

说明书

本发明涉及一种基于KB镜聚焦的同步辐射共聚焦荧光实验装置，其包括：一KB镜，其用于接收入射的非聚焦的硬X射线，并射出聚焦X射线；一样品控制系统，其用于调节放置在其上的标样的姿态，并在一显微镜系统的辅助定位下，将所述标样调整到所述聚焦X射线的焦点上；所述显微镜系统置于与所述聚焦X射线的光路成45度角的方向上；以及一探测器系统，其置于与所述聚焦X射线的光路成90度角的方向上，以用于收集所述标样在该方向上发出的荧光信号。本发明采用由KB镜聚焦的X射线实现共聚焦荧光实验；相比传统共聚焦装置，本发明的整个装置是针对小光斑设计的，可以实现更小的共聚焦微元，从而实现更高的共聚焦实验空间分辨率。

技术领域

本发明涉及一种硬X射线共聚焦实验装置，尤其涉及一种基于KB镜聚焦的同步辐射共聚焦荧光实验装置。

背景技术

X射线荧光分析方法是一种能确定物质中元素成分的定性和定量方法，它广泛应用于生物、材料、地质、考古、环境等学科领域中，具有灵敏、无损、大气环境等优点。但常规的荧光实验中，没有深度空间分辨能力。通过X射线共聚焦实验方法则可以提供物质的三维空间分布信息。

X射线共聚焦实验方法是1992年由Gibson和Kumakhov提出来的，2000年出现了第一个X射线共聚焦实验装置。目前的共聚焦实验装置大多基于实验室X射线，亮度较低，分辨能力较差。部分基于同步辐射光源的共聚焦装置虽然亮度较高，但光斑尺寸较大，空间分辨率依赖于毛细管的制造工艺，很难有大的提升。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种基于KB镜聚焦的同步辐射共聚焦荧光实验装置，以大幅提高共聚焦实验的空间分辨率。

本发明所述的一种基于KB镜聚焦的同步辐射共聚焦荧光实验装置，其包括：

一KB镜，其用于接收入射的非聚焦的硬X射线，并射出聚焦X射线；

一样品控制系统，其用于调节放置在其上的标样的姿态，并在一显微镜系统的辅助定位下，将所述标样调整到所述聚焦X射线的焦点上；

所述显微镜系统置于与所述聚焦X射线的光路成45度角的方向上；以及

一探测器系统，其置于与所述聚焦X射线的光路成90度角的方向上，以用于收集所述标样在该方向上发出的荧光信号。

在上述的基于KB镜聚焦的同步辐射共聚焦荧光实验装置中，所述样品控制系统包括：

一第一X方向电机；

一安装在所述第一X方向电机上以在其带动下沿X方向运动的第一Y方向电机；

一安装在所述第一Y方向电机上以在其带动下沿Y方向运动的45度X方向电机；

一安装在所述45度X方向电机上以在其带动下沿与X正方向和Y负方向各成45度角的方向运动的45度Y方向电机；

一安装在所述45度Y方向电机上以在其带动下沿与X正方向和Y正方向各成45度角的方向运动的第一Z方向电机；

一安装在所述第一Z方向电机上以在其带动下沿Z方向运动的旋转电机；以及

一安装在所述旋转电机上以在其带动下在水平面内旋转的样品架，其用于供所述标样放置于其上。

在上述的基于KB镜聚焦的同步辐射共聚焦荧光实验装置中，所述样品架由聚四氟乙烯材质制成。

在上述的基于KB镜聚焦的同步辐射共聚焦荧光实验装置中，所述样品架包括：一与所述旋转电机固定连接的底座以及一竖直安装在该底座顶面的圆锥件。

在上述的基于KB镜聚焦的同步辐射共聚焦荧光实验装置中，所述显微镜系统包括：

一第二Y方向电机；