[实用新型]圆心发散型准直器及光学系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光学设备技术领域，涉及一种准直器，尤其涉及一种圆心发散型准直器；同时，本实用新型还涉及一种包括上述圆心发散型准直器的光学系统。

背景技术

波长色散型X射线荧光分析仪是利用晶体衍射原理来区分X射线能量。对于一个平面晶体分析器，准直器是必不可少的；其作用是限制晶体上某局部区域入射光线的角度分布，以达到能量分辨的目的。因而准直器的设计直接影响能量分辨率。

现有的准直器技术都是相对于平面晶体设计的。为保证一定的能量分辨率，要求所有入射光线都近似平行，准直器的作用就是为近似平行的一组光线提供通道，并将其它非平行光线遮挡掉；这样的准直器都是平面平板式的。在衍射平面内，准直器只允许近似平行于平板的光线通过，而将非平行光线遮挡掉。

相对于非平面晶体，既各种弯晶，如罗兰环(Rowlan Circle)，对数螺旋等弯晶，人造梯度多层膜等分析结构，平行平板式准直器不再适用。

在X射线应用领域各种弯晶形式的分析器，单色器等光学器件，都是对某个点光源或线光源设计的。特别是一些人造梯度多层膜反射镜、分析器、单色器等光学器件，也是对于点光源和线光源设计的。圆心发散型准直器就是针对这些光学元件设计的。

其主要形式有两种：第一种是针对罗兰环(Rowlan Circle)，对数螺旋等弯晶设计的。图1是这种准直器的示意图，如图1所示，从点光源或线光源出射的光线经准直器入射到分析器，然后经弯晶衍射或反射后进入探测器或进入下一个光学系统。第二种发散型准直器是针对梯度多层膜或反射镜设计的。如图2所示，点光源或线光源出射的光线在经过多层膜或反射镜后，再经准直器到达探测器或进入其它光学器件。

对于以上两种情况，都只有在点光源附近的发射光线才可以通过准直器，其它光线都被准直器遮挡掉。这样的准直器可以提高整个光学系统的分析精度，即能量分辨率。

准直器的角度分辨率可近似获得。图1、图2中，h₀是相邻挡片的入射宽度，h₁是其出射宽度，l是光源到准直器的距离(准直器的焦距)，L是准直器的长度。对图1和图2的两种情况，每个准直器单元的角度展开为a＝h₀/L。如光源具有有限尺寸而且发光均匀，对分析器上一点所接受射线角度分布的半宽约为Δα＝h₀/2L。对分析器而言，Δα直接影响能量分辨率。

如想得到高分辨的准直器，要求入射宽度h₀要小，而准直器长度L尽量长。在准直器长度受限制的情况下，减小h₀是关键。这对准直器的设计提出了较高的设计和工艺要求。最普通的设计是全封闭式准直器，如图3所示。

在这种情况下，平板和直线的位置要保证遮挡不在焦点出射的光线.全封闭发散型准直器由二片开有多道发散槽的固定板10和插入固定板10上的光栅板20组成。二块固定板用螺栓根据需要间隔连成一框形结构。从圆心点光源发出的X光栅板之间通过到下一个光学系统或探测器，其它光线被挡掉，从而在一定程度上提高了整个系统的分析精度。然而，光栅板20如果过长则很难保证光栅板20的平整率，因而图3的全封闭式准直器的有效长度不高。

有鉴于此，如今迫切需要一种可以进一步提高分析器的能量分辨率和灵敏度的准直器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种圆心发散型准直器，可提高系统的灵敏度。

此外，本实用新型还提供一种光学系统，包括上述圆心发散型准直器，可提高系统的灵敏度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种圆心发散型准直器，所述准直器包括：相对设置的两个固定板，两个固定板形成设定夹角，通过连接机构连接；

在两个固定板之间设置若干组光栅组件，每组光栅组件包括第一光栅板、若干阻挡丝、第二光栅板；第一光栅板的中心面、若干阻挡丝、第二光栅板的中心面在同一个平面上；

所述若干组光栅组件均匀分布，与两个固定板垂直设置；各组光栅组件所在平面相交于点光源；

所述两个固定板上分别开有0.2mm的缝，插入0.12-0.18mm的光栅板，组成准直器，所述固定板的中间还钻有0.2mm的多排小孔；孔中拉上0.15mm的铜丝，成为X光的阻挡丝，从而加长了准直器有效长度。