[发明专利]用于无间隙地一维测量X射线辐射的测量系统

说明书

本发明概括地提出构造具有多个探测器模块(1、1a‑1g)的X射线探测器(21)，探测器模块分别包括没有X射线敏感性的死区(6)和具有在测量方向(MR)上空间分辨的X射线敏感性的作用区(3、3a‑3c)，各探测器模块(1、1a‑1g)沿测量方向(MR)依次相继且重叠地构造，使得在重叠区域(23a‑23e)中一个探测器模块(1、1a‑1g)的死区(6)被另一个探测器模块(1、1a‑1g)的作用区(3、3a‑3c)桥接。重叠的探测器模块(1、1a‑1g)在重叠区域(23a‑23e)中在横向方向(QR)上并排布置，横向方向(QR)横向于局部测量方向(MR)且横向于至样本位置(91)的局部连接方向(VR)延伸。利用X射线探测器(21)能简单获得在样本位置(91)处的测量样本(96)的无间隙的一维测量信息、尤其是X射线衍射信息。

背景技术

本发明涉及一种用于X射线辐射的测量系统，包括：

-能用X射线照射的样本位置，和

-用于探测从样本位置发出的X射线辐射的X射线探测器，该X射线探测器包括多个探测器模块，

各探测器模块分别具有至少一个作用区和包围所述至少一个作用区的死区，在作用区中能探测到X射线辐射，在死区中不能探测到X射线辐射，

各探测器模块关于测量方向单个地和/或成组地依次相继布置，

各探测器模块的作用区分别构造用于在测量方向上空间分辨地探测X射线辐射，

并且所述X射线探测器的所有探测器模块的作用区的整体在测量方向上具有伸展长度AM并且在横向方向上具有伸展长度AQ，其中，AM≥5*AQ，其中，所述横向方向局部地横向于测量方向并且局部地横向于至样本位置的连接方向延伸。

这种测量系统已由B.Schmitt等，Nuclear Instruments and Methods inPhysics Research A 501(2003),第267-272页″Mythen detector system”已知。

X射线辐射可以用于无损检查待测样本的晶体结构。X射线辐射在此在样本中的晶体的晶格面上或所属的原子上衍射。由所衍射的X射线辐射的空间分布可以推断出待检查样本的晶体结构或特性。

为了探测X射线使用不同类型的X射线探测器。零维X射线探测器能实现在仅非常小的空间角度范围内探测X射线；因此在测量期间X射线探测器典型地在所关注的空间角度范围内进行扫描，例如利用测角器进行扫描。一维探测器能实现沿一个空间方向(“测量方向”)空间分辨地探测X射线辐射。二维探测器甚至能实现沿两个空间方向的空间分辨的探测，但是相对昂贵。

一种重要类型的X射线衍射测量是用X射线检查粉末样本，其中，在衍射图像中出现所谓的德拜环。各德拜环分别代表晶体中的特定晶格间距。基于粉末样本中的各个晶粒相对于入射的X射线的随机取向，每个晶粒使X射线通过相应的晶格面衍射到所属的德拜环的预定部位上，并且德拜环通过衍射的粉末晶粒的整体基本上均匀地被照射。相应地，关于粉末样本的信息已经存在于德拜环的小的圆周部分中。

因此，对于分析粉末样本的衍射图像(“粉末衍射图”)而言足够的是，空间分辨地分析沿一个任意的径向方向经过德拜环的衍射图像的。为此可以使用一维X射线探测器。

要注意的是，即使在其它类型的X射线测量中，一维的测量信息也能足以获得关于样本的期望信息。

用于典型的一维X射线探测器的探测器模块包括一个作用区和一个包围该作用区的死区。如果X射线量子碰撞到作用区上，则将探测到该X射线量子。如果X射线量子碰撞到死区上，则将探测不到该X射线量子。死区在实践中是必要的，以便设置作用区的结构。探测器模块的作用区大多沿测量方向比横向于该方向更长地构造，作用区在所述测量方向上能实现空间分辨。