專利名稱：一種遮擋雜散x光和直通x光的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)試驗(yàn)輔助裝置，尤其涉及一種遮擋雜散X光和直通X光的裝置。
背景技術(shù)：
同步輻射光源是一種利用電子在儲存環(huán)里做圓周運(yùn)動(dòng)來輻射出電磁波的光源，其具有亮度高、波長連續(xù)的優(yōu)點(diǎn)。該光源的廣泛使用推動(dòng)了眾多領(lǐng)域的科學(xué)研究。其中，在此基礎(chǔ)上發(fā)展的同步輻射X射線熒光、衍射、吸收技術(shù)在生物、地質(zhì)、材料等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。利用常規(guī)光斑的X光，能夠獲得物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息。常規(guī)光斑的X光通過特殊的聚焦光學(xué)器件可聚焦到微米甚至納米尺度，然后通過逐點(diǎn)掃描，就可獲得物質(zhì)結(jié)構(gòu)信息的空間分布，進(jìn)行物質(zhì)局部結(jié)構(gòu)信息的研究。例如利用微束X射線熒光技術(shù)，可以進(jìn)行大米、細(xì)胞等內(nèi)部某 種感興趣元素的空間分布的研究。KB鏡是一種利用全反射原理使X光聚焦的光學(xué)元件，其由兩塊相互垂直放置的鏡子組成，分別擔(dān)負(fù)水平聚焦和垂直聚焦的功能，鏡子可以是球面的也可以是柱面的。微焦點(diǎn)站利用KB鏡聚焦系統(tǒng)，把幾百微米的光斑聚焦到幾微米的尺寸，從而可以開展熒光、衍射和近邊吸收三種實(shí)驗(yàn)。但是，由于KB鏡聚焦后，在聚焦的主光束周圍有少量的雜散X光。這些雜散X光一方面使光斑并不是純粹的幾微米光斑，對微區(qū)分析的精度造成影響；更重要的是，這些雜散X光在探測器上造成噪聲背低，降低了實(shí)驗(yàn)的信噪比。因此，如何消除這些雜散X光，并讓主光束穿過就非常重要，尤其在X射線衍射實(shí)驗(yàn)中。此外，透過樣品的直通X光的強(qiáng)度還非常高，直接照射在探測器上，會對探測器造成損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，該裝置應(yīng)當(dāng)能夠遮擋實(shí)驗(yàn)中雜散X光和直通X光，在消除雜散X光對微區(qū)分析精度與實(shí)驗(yàn)信噪比的影響的同時(shí)，保護(hù)探測器不被直通X光照壞。根據(jù)上述實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型提出了一種用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其包括一第一鉭片光闌和一沿著X光射線的傳輸方向設(shè)于所述第一鉭片光闌下游的一第二鉭片光闌，所述第一鉭片光闌上設(shè)有一第一光闌孔，所述第二鉭片光闌上設(shè)有一第二光闌孔，所述第一光闌孔與第二光闌孔對應(yīng)設(shè)置，且第一光闌孔的直徑小于第二光闌孔的
直徑；—鉛塊，其沿X光射線的傳輸方向設(shè)置于所述第二鉭片光闌的下游。在上述用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置中，第一鉭片光闌用于擋住雜散X光，第二鉭片光闌用于擋住第一鉭片光闌產(chǎn)生的衍射X光，并讓主光束從第一光闌孔和第二光闌孔中穿過，照到樣品上，從而消除了雜散X光對微區(qū)分析精度的影響，提高了實(shí)驗(yàn)的精確性與信噪比。而鉛塊用于擋住直通光，從而保護(hù)探測器不被損壞，延長了探測器的使用壽命。在上述用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置中，所述第一鉭片光闌和第二鉭片光闌設(shè)置在一第一組合支架上，所述第一組合支架包括連接在一起的一鉭片光闌設(shè)置支架、一轉(zhuǎn)動(dòng)平臺、一傾角位移臺、一 Z向移動(dòng)平臺和一 X向移動(dòng)平臺；其中所述第一鉭片光闌和第二鉭片光闌對應(yīng)固定設(shè)于鉭片光闌設(shè)置支架的前表面和后表面，所述鉭片光闌設(shè)置支架上對應(yīng)第一光闌孔和第二光闌孔的位置也開設(shè)有一通孔；所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺設(shè)置為可繞著其自身軸心轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)鉭片光闌設(shè)置支架同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述傾角位移臺設(shè)置為可使鉭片光闌設(shè)置支架偏離豎直方向一傾角；所述Z向移動(dòng)平臺設(shè)置為可在一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉭片光闌設(shè)置支 架沿著Z方向移動(dòng)；所述X向移動(dòng)平臺設(shè)置為可在另一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉭片光闌設(shè)置支架沿著X方向移動(dòng)。在上述用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置中，所述第一組合支架還包括一 Y向移動(dòng)平臺，其與所述鉭片光闌設(shè)置支架、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺、傾角位移臺、Z向移動(dòng)平臺和X向移動(dòng)平臺連接在一起，所述Y向移動(dòng)平臺設(shè)置為可在又一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉭片光闌設(shè)置支架沿著Y方向移動(dòng)。上述第一組合支架可以使得設(shè)置在鉭片光闌設(shè)置支架上的第一鉭片光闌和第二鉭片光闌具有X、Y、Z、旋轉(zhuǎn)角和傾角五個(gè)自由度，從而精確調(diào)節(jié)第一鉭片光闌和第二鉭片光闌與X射線的相對位置，從而更好的遮擋雜散X光，并讓直通光穿過。在上述用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置中，所述鉛塊設(shè)置在一第二組合支架上，所述第二組合支架包括連接在一起的一鉛塊設(shè)置支架、一 Z向移動(dòng)臺和一 X向移動(dòng)臺；其中所述鉛塊固定設(shè)于鉛塊設(shè)置支架上；所述Z向移動(dòng)臺設(shè)置為可在一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉛塊設(shè)置支架沿著Z方向移動(dòng)；所述X向移動(dòng)臺設(shè)置為可在另一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉛塊設(shè)置支架沿著X方向移動(dòng)。在上述用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置中，所述第二組合支架還包括一 Y向移動(dòng)臺，其與所述鉛塊設(shè)置支架、Z向移動(dòng)臺和X向移動(dòng)臺連接在一起，所述Y向移動(dòng)臺設(shè)置為可在又一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉛塊設(shè)置支架沿著Y方向移動(dòng)。上述第二組合支架可以使得固定設(shè)置在鉛塊設(shè)置支架上的鉛塊可以在X、Y、Z三個(gè)方向上調(diào)節(jié)，從而更好的實(shí)現(xiàn)遮擋直通管的作用。優(yōu)選地，所述第一組合支架的Y向移動(dòng)平臺和所述第二組合支架的Y向移動(dòng)臺均為一懸掛支架。優(yōu)選地，所述第一組合支架的Y向移動(dòng)平臺和所述第二組合支架的Y向移動(dòng)臺為同一懸掛支架。懸掛支架可以有效節(jié)省整個(gè)裝置所占用的空間。優(yōu)選地，所述第一鉭片光闌和第二鉭片光闌的尺寸相同，所述第一光闌孔的直徑為100 500m，所述第二光闌孔的直徑為200 800m。優(yōu)選地，所述第一鉭片光闌和第二鉭片光闌之間的間距為I 5mm。優(yōu)選地，所述鉛塊為圓形的鉛塊。本實(shí)用新型所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案有效遮 擋了雜散X光，從而消除了雜散X光對微區(qū)分析精度的影響，提高了實(shí)驗(yàn)的精確性與信噪比；(2)本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案有效遮擋了直通X光，從而保護(hù)力探測器，延長了探測器的使用壽命；(3)采用本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案能夠利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精確定位，使X光穿過小孔，從而方便了實(shí)驗(yàn)的操作，并且提高了實(shí)驗(yàn)的精確性；(4)鉭片光闌易于加工，成本低，并且鉭片光闌上的光闌孔的大小可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求來定制；(5)固定鉭片光闌的第一組合支架與固定鉛塊的第二組合支架均采用懸掛式結(jié)構(gòu)，充分利用了有限的實(shí)驗(yàn)空間。

圖I是本實(shí)用新型所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是本實(shí)用新型所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置在一種實(shí)施方式中第一組合支架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中A處的分體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置在一種實(shí)施方式中第二組合支架的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖I是本實(shí)用新型所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。如圖I所示，在X衍射試驗(yàn)中，X光垂直于探測器6的平面，并且使X光束與探測器6的軸心在同一直線上。X光通過KB鏡I、鉭片光闌3后，其主光束穿過實(shí)驗(yàn)樣品4后，在探測器6上出現(xiàn)衍射花樣。鉭片光闌3設(shè)于樣品4前的X光射線上，其作用為遮擋雜散X光2，并讓主光束穿過，照射到樣品4上，從而消除雜散X光對微區(qū)分析精度的影響，提高實(shí)驗(yàn)的精確性與信噪比。鉛塊5設(shè)于探測器6前的X光射線上，用以遮擋透過樣品4的直通X光，以免探測器損壞，延長了探測器的使用壽命。圖2顯示了本實(shí)用新型所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置在本實(shí)施例中第一組合支架的結(jié)構(gòu)。圖3是圖2中A處的分體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2和圖3所示，第一鉭片光闌101和第二鉭片光闌103分別粘貼于中心處設(shè)有通孔的鐵塊102的前后兩側(cè)，使得第一鉭片光闌101上的第一光闌孔和第二鉭片光闌103上的第二光闌孔與鐵塊102上的通孔相對應(yīng)，使X直通光順利通過。其中，第一鉭片光闌101和第二鉭片光闌的尺寸均為9mmX 9mmX lmm,第一光闌孔和第二光闌孔的直徑分別為500m和800m,第一鉭片光闌101粘貼于鐵塊102靠近KB聚焦鏡的一側(cè),第二鉭片光闌103粘貼于鐵塊102靠近樣品的一側(cè)，兩片鉭片光闌之間的距離5mm。鐵塊102的尺寸為42mmX42mmX 7mm,其通過四個(gè)相匹配的螺絲與螺孔固定在鋁支架104的底端。鋁支架頂端與轉(zhuǎn)接板105的一側(cè)固定連接，轉(zhuǎn)接板105的另一側(cè)與一個(gè)360度轉(zhuǎn)動(dòng)平臺106的底端連接，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺106的頂端與一個(gè)±15度傾角位移臺107的底端連接，傾角位移臺107的頂端與Z向移動(dòng)平臺108的底端連接，Z向移動(dòng)平臺108的頂端與X向移動(dòng)平臺109的底端連接，X向移動(dòng)平臺109的頂端與Y向移動(dòng)平臺110的底端連接，Y向移動(dòng)平臺110的頂端與轉(zhuǎn)接塊111的底端連接，轉(zhuǎn)接塊111的頂端與固定塊112固定連接，固定塊112與可在Y方向上滑動(dòng)的懸掛支架連接。X、Y、Z向移動(dòng)平臺109、110、108分別在各自的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，控制第一組合支架在X、Y、Z三個(gè)方向上的移動(dòng)，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺106與傾角位移臺107可以控制鉭片光闌與X光射線之間的夾角，從而使實(shí)驗(yàn)人員能夠方便地設(shè)置鉭片光闌與X光射線之間的相對位置。圖4顯示了本實(shí)用新型所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置在本實(shí)施例中第二組合支架的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，直徑為6mm，厚度為5mm的鉛塊201與鋁支架202的底 端固定連接，鋁支架202的頂端與另一鋁支架203的底端固定連接，鋁支架203的頂端與轉(zhuǎn)接板204的一側(cè)固定連接，轉(zhuǎn)接板204的另一側(cè)與Z向移動(dòng)臺205的底端連接，Z向移動(dòng)平臺205的頂端與X向移動(dòng)臺206的底端連接，X向移動(dòng)臺206的頂端與固定塊207固定連接，固定塊207連接在上述可在Y方向上滑動(dòng)的懸掛支架上。Z向移動(dòng)平臺205與X向移動(dòng)平臺206分別在各自的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，控制第二組合支架在Z、X兩個(gè)方向上移動(dòng)，從而使實(shí)驗(yàn)人員能夠方便地將鉛塊201設(shè)置在探測器前的X光射線上，以擋住直通X光。在本實(shí)施例中，上述各移動(dòng)平臺均由各電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并可通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。轉(zhuǎn)動(dòng)平臺與傾角位移臺均通過手動(dòng)的方式設(shè)置鉭片光闌的角度。要注意的是，以上列舉的僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，顯然本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，隨之有著許多的類似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其特征在于，包括 一第一鉭片光闌和一沿著X光射線的傳輸方向設(shè)于所述第一鉭片光闌下游的一第二鉭片光闌，所述第一鉭片光闌上設(shè)有一第一光闌孔，所述第二鉭片光闌上設(shè)有一第二光闌孔，所述第一光闌孔與第二光闌孔對應(yīng)設(shè)置，且第一光闌孔的直徑小于第二光闌孔的直徑; 一鉛塊，其沿X光射線的傳輸方向設(shè)置于所述第二鉭片光闌的下游。
2.如權(quán)利要求I所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其特征在于，所述第一鉭片光闌和第二鉭片光闌設(shè)置在一第一組合支架上，所述第一組合支架包括連接在一起的一鉭片光闌設(shè)置支架、一轉(zhuǎn)動(dòng)平臺、一傾角位移臺、一 Z向移動(dòng)平臺和一 X向移動(dòng)平臺；其中 所述第一鉭片光闌和第二鉭片光闌對應(yīng)固定設(shè)于鉭片光闌設(shè)置支架的前表面和后表面，所述鉭片光闌設(shè)置支架上對應(yīng)第一光闌孔和第二光闌孔的位置也開設(shè)有一通孔； 所述轉(zhuǎn)動(dòng)平臺設(shè)置為可繞著其自身軸心轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)鉭片光闌設(shè)置支架同步轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述傾角位移臺設(shè)置為可使鉭片光闌設(shè)置支架偏離豎直方向一傾角； 所述Z向移動(dòng)平臺設(shè)置為可在一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉭片光闌設(shè)置支架沿著Z方向移動(dòng)； 所述X向移動(dòng)平臺設(shè)置為可在另一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉭片光闌設(shè)置支架沿著X方向移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其特征在于，所述第一組合支架還包括一 Y向移動(dòng)平臺，其與所述鉭片光闌設(shè)置支架、轉(zhuǎn)動(dòng)平臺、傾角位移臺、Z向移動(dòng)平臺和X向移動(dòng)平臺連接在一起，所述Y向移動(dòng)平臺設(shè)置為可在又一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉭片光闌設(shè)置支架沿著Y方向移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其特征在于，所述鉛塊設(shè)置在一第二組合支架上，所述第二組合支架包括連接在一起的一鉛塊設(shè)置支架、一 Z向移動(dòng)臺和一 X向移動(dòng)臺；其中 所述鉛塊固定設(shè)于鉛塊設(shè)置支架上； 所述Z向移動(dòng)臺設(shè)置為可在一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉛塊設(shè)置支架沿著Z方向移動(dòng)； 所述X向移動(dòng)臺設(shè)置為可在另一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉛塊設(shè)置支架沿著X方向移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其特征在于，所述第二組合支架還包括一 Y向移動(dòng)臺，其與所述鉛塊設(shè)置支架、Z向移動(dòng)臺和X向移動(dòng)臺連接在一起，所述Y向移動(dòng)臺設(shè)置為可在又一對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)鉛塊設(shè)置支架沿著Y方向移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求3所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其特征在于，所述第一組合支架的Y向移動(dòng)平臺和所述第二組合支架的Y向移動(dòng)臺均為一懸掛支架。
7.如權(quán)利要求6所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其特征在于，所述第一組合支架的Y向移動(dòng)平臺和所述第二組合支架的Y向移動(dòng)臺為同一懸掛支架。
8.如權(quán)利要求I所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其特征在于，所述第一鉭片光闌和第二鉭片光闌的尺寸相同，所述第一光闌孔的直徑為100 500m，所述第二光闌孔的直徑為200 800m。
9.如權(quán)利要求I或6所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其特征在于，所述第一鉭片光闌和第二鉭片光闌之間的間距為I 5mm。
10.如權(quán)利要求I所述的用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其特征在于，所述鉛塊為圓形的鉛塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于遮擋雜散X光和直通X光的裝置，其包括一第一鉭片光闌和一沿著X光射線的傳輸方向設(shè)于所述第一鉭片光闌下游的一第二鉭片光闌，所述第一鉭片光闌上設(shè)有一第一光闌孔，所述第二鉭片光闌上設(shè)有一第二光闌孔，所述第一光闌孔與第二光闌孔對應(yīng)設(shè)置，且第一光闌孔的直徑小于第二光闌孔的直徑；一鉛塊，其沿X光射線的傳輸方向設(shè)置于所述第二鉭片光闌的下游。在本實(shí)用新型所述的裝置中，鉭片光闌用于遮擋雜散X光，并讓主光束從光闌孔中穿過，照到樣品上，從而消除了雜散X光對微區(qū)分析精度的影響，提高了實(shí)驗(yàn)的精確性與信噪比。鉛塊用于遮擋直通X光，從而保護(hù)探測器，延長了探測器的使用壽命。
文檔編號G01N23/00GK202471626SQ20122005890
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者余笑寒, 李愛國, 楊科, 洪執(zhí)華, 閆帥 申請人:中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所