[其他]X-射线发生器

说明书

一种Ｘ－射线发生器，可在不破坏工作系统真空的条件下进行靶体和窗的更换，可在系统内部清洁靶面，并且能以较高的功率状态工作，而靶体的各阳极面无交叉干扰，可获得高重复性定量分析结果。Ｘ－射线发生器有真空工作室、枪体、清洁室、超高真空阀和热耗散装置等主要部分，其中热耗散装置采用低温传导法取代惯用的水冷却技术，枪体采用多靶体四靶面和可换窗设计。本发明主要用于Ｘ－光电子能谱仪和其它需用Ｘ－射线源的仪器。

本发明与需用X-射线源为激发源的仪器有关。

引证材料：

（1）K.Siegbahn等，“ESCA：Atomic，Molecular，and Solid State Strueture Studied by Means of Electron Spectroscopy”，Nova Acta Regiae Soc.Sei.，Upsaliensis，Ser.IV.vol.20（1967）.

（2）K.Yate等，J.Phya，E，b，130（1973）.

（3）Q.C.Herd，UK Patent Application，GB2133-208A

已有的X-光电子能谱仪均以X-射线发生器为激发源，1967年琶巴（Siegbahn）等^（1）用电子轰击式单阳极X-射线发生器作为激发源。1973年雅特（Yate）等^（2）发表了电切换双阳极X-射线发生器的技术方案见图1。以后这种技术方案被大多数X-光电子能谱仪制造厂采纳。1982年赫德（Herd）^（3）发明了四阳极遥控选靶X-射线发生器见图2。此发明已在英国克拉托斯（Kratos）公司生产的X-光电子能谱仪中使用。

目前X-光电子能谱学实验技术对X-射线发生器提出进一步要求：

1、需要更高强度的激发源。2、有多种可供选择的特征线能量和无交叉干扰的X-射线源以实现XPS非分解超薄层剖面分析，测量更深层核心能极的电子结合能及其光电截面和获得更广泛的俄歇参数（Auger Parameter）。3、任意地选择与所用靶相匹配的窗材料。4、高重复性定量分析。

已有的X-射线发生器在换窗和靶时必需将工作室放气，工作靶面不可避免地受到来自灯丝和环境的污染，无法获得高重复性的定量分析。用水作为热耗散介质，则阳极的额定功率受到限制。双阳极靶可供选择的特征X-射线只能有两种，而四阳极结构的靶则存在严重的交叉干扰，所以不能满足上述的要求。

本发明所说X-射线发生器可以较好的解决上述要求。

本发明是电子轰击式X-射线发生器，发生器的总体结构见图3。

由冷指杆（6）、靶体（10）、灯丝组件（8）、窗架（9）和传递杆（11）组成枪体。靶体可在传递杆带动下转动角度以选择工作面，也可以通过传递杆拉至清洁室（14）中进行靶面清洁，或将清洁室放气以便更换靶体。

窗架（9）可以通过取窗帽（29）用传递杆送入或取出，真空工作室与清洁室中间串连有超高真空阀（12），用于真空工作室与清洁室之间的通、断。

清洁室由刻蚀离子枪（13）泵口（15）真空封盖（16）等组成。

密封承套（17）用于清洁室的真空密封和传递杆的水平支承。它由内含的密封圈，支持套管和差分抽气口（18）组成。标尺（19）用以指示传递杆的轴向和角度位置。

靶体工作时产生的热由热耗散装置消除，热耗散装置由低温容器（1）和枪体中的冷指杆组成，低温容器内盛放可随时补充的低温介质，冷指杆一端插入中空的靶体，另一端与低温容器内筒相联成一体。

靶体为中空的四棱柱体，具有四个相互垂直的靶面，靶面呈微凹形见图10，靶体与内螺纹体（10″）焊成一体见图9，传递杆的端头有一外螺纹体（30）见图8，与内螺纹体（10″）相匹配，窗架（9）包括窗材料固定板（27）和定位槽（28）见图6，取窗帽（29）可分别与窗架和传递杆相联用于窗的取送。