[发明专利]一种微区X射线光谱分析系统

说明书

本发明提供一种微区X射线光谱分析系统，包括：X射线光束会聚模块、样品探测模块、计算机；所述X射线光束会聚模块用于获得聚焦的X射线微焦斑；所述X射线微焦斑包括多色微区X射线微焦斑和单色微区X射线微焦斑；所述样品探测模块用于探测样品被所述X射线微焦斑激发后所产生的特征信号；所述计算机用于根据所述特征信号获得样品表面相关信息。本发明提出的微区X射线光谱分析装置采用组合透镜的方式，通过毛细管透镜与平晶的组合，可以根据需求产生多色或单色聚焦X射线微束，扩展了其应用范围。

技术领域

本发明涉及微区X射线光谱分析技术领域，尤其涉及一种基于毛细管X 光聚焦光学器件的微区X射线光谱分析系统。

背景技术

微区X射线光谱分析技术相比于常规X射线光谱分析技术能够获得待测样品的局部信息，经过逐点扫描分析可以获得样品表面信息，其在材料，生物，文物鉴定，化学分析等领域具有广泛应用。

微区X射线光谱分析技术发展与X射线光学聚焦器件的发展密不可分, 光学器件聚焦性能决定了微区X射线光谱分析装置性能。上世纪90年代苏联科学家Kumakhov发明的毛细管X光透镜是目前微区X射线分析装置常用的X射线聚焦器件之一。毛细管X光透镜基于表面全返射原理制造而成，具有高带宽，广角的特点。因此毛细管X光透镜所会聚X射线光束为多色X 射线，会聚多色X射线和单色X射线相比，既有优势又有劣势，优势是会聚光源的多色X射线其光子利用率高，所产生微焦斑光强增益高，探测效率高。另一方面，劣势体现在，例如用于X射线荧光光谱分析，会聚的多色X射线束产生噪声较多，信噪比较差。然而，目前的微区X射线光谱分析装置功能单一，只能实现会聚多色X射线和单色X射线其中的一种。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种基于毛细管 X光聚焦光学器件的微区X射线光谱分析系统。

一种微区X射线光谱分析系统，包括：X射线光束会聚模块、样品探测模块、计算机；

所述X射线光束会聚模块用于获得聚焦的X射线微焦斑；所述X射线微焦斑包括多色微区X射线微焦斑和单色微区X射线微焦斑；

所述样品探测模块用于探测样品被所述X射线微焦斑激发后所产生的特征信号；

所述计算机用于根据所述特征信号获得样品表面相关信息。

进一步地，如上所述的微区X射线光谱分析系统，所述X射线光束会聚模块包括能够产生多色微区X射线微焦斑的多色会聚单元；

所述多色会聚单元包括：X射线光源、遮光器、对称设置的两个抛物线型单毛细管准直透镜、对称设置的两个抛物线型单毛细管聚焦透镜；

所述X射线光源位于所述对称设置的两个抛物线型单毛细管准直透镜前焦点处，所述遮光器位于所述对称设置的两个抛物线型单毛细管准直透镜的入射光或出射光处，用于阻挡直通光；

所述对称设置的两抛物线型单毛细管聚焦透镜位于所述对称设置的两个抛物线型单毛细管准直透镜后用于接收其出射的多色X射线束，并将其会聚为微焦斑，并照射在样品表面。

进一步地，如上所述的微区X射线光谱分析系统，所述X射线光束会聚模块包括能够产生单色微区X射线微焦斑的单色会聚单元；

所述单色会聚单元包括：X射线光源、遮光器、对称设置的两个抛物线型单毛细管准直透镜、对称设置的两个抛物线型单毛细管聚焦透镜、单色器；

所述X射线光源位于所述对称设置的两个抛物线型单毛细管准直透镜前焦点处，所述遮光器位于所述对称设置的两个抛物线型单毛细管准直透镜的入射光或出射光处，用于阻挡直通光；

所述单色器用于将所述对称设置的两个抛物线型单毛细管准直透镜所出射的多色准平行光束以一定角度入射至单色器，并将其转变为准单色X射线束，并出射至所述对称设置的两个抛物线型单毛细管聚焦透镜上；