[发明专利]用于痕量元素制图的单色x射线微束

说明书

相关申请的交叉参考

本发明要求享有于2005年8月4日提交的美国临时申请系列号为60,705,376的权益，该临时申请在此以参考的方式并入。本申请还包含了与下列申请的主题相关的主题，其中，所述下列申请在此以参考的方式全文引入：

由Zewu Chen于2005年2月1日提交的美国申请系列号为11/048,146的“AN OPTICAL DEVICE FOR DIRECTING X-RAYS HAVING APLURALITY OF OPTICAL CRYSTALS”，该申请是于2003年7月25日提交并在2004年2月12日按照PCT条约用英文作为WO 2004/013867 A2公开的PCT申请PCT/US2003/023412的继续申请，其中，该PCT申请要求享有于2002年8月2日提交的美国临时申请60/400,809号的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及x射线光学器件。更具体地，本发明涉及用于在用于x射线分析的样品上产生具有高度可控的小斑点尺寸的单色x射线束的x射线光学器件的设置以及相关的系统，x射线分析例如包括x射线荧光分析和x射线衍射分析。

背景技术

正如在涉及波长色散x射线荧光分析(XRF)系统的某些共同转让的、共同待决的已公开的美国专利申请中所讨论的那样，在激发和/或探测路径上使用单色光学器件可提供各种优点，包括能够缩小所分析样品中存在的波长谱，由此增加系统的信号-背景比和改善分析结果(例如，参见于2001年12月4日提交的名称为“X-Ray Tube and Method and Apparatus forAnalyzing Fluid Streams Using X-Rays”的美国专利申请60/336,584号，作为名称为“X-Ray Tube and Method and Apparatus for Analyzing Fluid StreamsUsing X-Rays”的PCT申请PCT/US02/38792-WO03/048745完善；以及于2001年6月19日提交的且名称为“XRF System Including Focusing Optic onExcitation Side and Monochromatic Collection”的美国申请60/299,3871号，作为名称为“Wavelength Dispersive XRF System Using Focusing Optic forExcitation and a Focusing Monochromator for Collection”的PCT申请PCT/US02/19272-WO02/103710完善；所有这些文献在此均以参考的方式被全文并入)。

这种单色化的类似好处也可应用于其它类型的x射线分析系统，包括例如x射线衍射系统，依赖于特定的应用。虽然没有直接提出单色化，但是提出了先进的衍射系统，例如，在下述中：于2003年8月4日提交的、名称为“In-Situ X-Ray Diffraction System Using Sources and Detectors atFixed Angular Positions”的共同转让的美国申请60/492,400号，作为同样名称的PCT申请PCT/US04/25112-WO2005031329完善；以及于2003年7月22日提交的、名称为“Method and System for X-Ray DiffractionMeasurements Using an Aligned Source and Detector Rotating Around aSample Surface”的申请60/489,047号，作为2004年7月16日提交的美国申请10/893,511号完善；其中上述文献在此以参考的方式全文并入。

除了单色束之外，在某些x射线分析系统中样品上的小的、高强度的x射线束斑点尺寸也是有益的。小的斑点尺寸通常与作为输入x射线源功率和光学聚焦能力的函数被增加的x射线强度相关。样品上的功率的增加导致分析结果的改善。然而，某些应用由于除强度之外的原因要求小的斑点尺寸-较小的斑点尺寸能够实现较高的空间分辨率，并因此能够实现对样品的更精确的元素制图；以及能够隔离样品上的某些特征，同时阻止来自样品上的其它邻近特征的干涉荧光/衍射反射信号返回。虽然激发束斑点尺寸在过去几年里已经有了显著的改善，但是它还是要比现在使用的许多集成电路(IC)的特征尺寸(例如，划线)和那些计划用于未来的“纳米系统”的特征尺寸大。