[发明专利]用于X射线散射分析的X射线分析系统

说明书

本发明涉及用于X射线散射分析的X射线分析系统。该X射线分析系统包括：X射线源，用于产生沿透射轴(3)传播的X射线的射束；至少一个具有孔隙的混合狭缝(5b)，该孔隙限定射束的横截面的形状；样品，由混合狭缝(5b)成形的射束照射到该样品上；X射线检测器，用于检测来自于该样品的X射线，其中混合狭缝(5b)包括至少三个混合狭缝元件(7)，每个混合狭缝元件(7)包括以锥角α≠0与基底(9)结合的单晶基板(8)，混合狭缝元件(7)的单晶基板(8)限制该孔隙，该X射线分析系统的特征在于，混合狭缝元件(7)沿透射轴(3)以一定偏移量交错布置。本发明的X射线分析系统表现出改进的分辨率和信噪比。

技术领域

本发明涉及一种用于X射线散射分析的X射线分析系统，该系统包括：产生沿透射轴传播的X射线的X射线源；至少一个具有孔隙的混合狭缝，该孔隙限定了X射线束的横截面形状；通过混合狭缝成形的X射线所照射到的样品；和用于检测来自于样品的X射线的X射线检测器，其中该混合狭缝包括至少三个混合狭缝元件，每个混合狭缝元件包括以锥角α≠0与基底结合的单晶基板，混合狭缝元件的单晶基板限制了孔隙。

背景技术

从WO2011086191A1中知道这样的X射线分析系统。

X射线检测、特别是X射线衍射(XRD)和小角度X射线散射(SAXS)测量在多种应用中用于样品的化学分析和结构分析。

特别在使用实验室源(laboratory source)的SAXS测量中，具有高光子通量和低背景值很重要。光子通量对于具有短数据获取时间很重要，并且由于散射信号通常非常小，低背景值很重要。狭缝的孔隙限定了射束横截面的尺寸和形状、以及射束的发散，这些对能达到的分辨率是重要的参数。

通过将X射线照射到多晶材料狭缝的孔隙，会发生寄生性衍射，这将导致信噪比的减小。为了限制X射线的发散，已知在X射线束的光路中使用三个孔隙狭缝。然而，这将导致光子通量的减少以及从而测量时间的增加。

Li Youli，Beck Roy，Huang Tuo等(Scatterless hybrid metal-single-crystalslit for small angle X-ray scattering and high resolution X-ray diffraction，JOURNAL ofAPPLIED CRYSTALLOGRAPHY，第41期，第1134-1139页(2008年))建议使用混合狭缝，其中混合狭缝的边缘由单晶(如锗或硅)组成。混合狭缝包括金属基底，该金属基底上安装了矩形单晶基板，其中该混合狭缝元件的单晶基板限制了孔隙。由于晶界的全反射和散射，寄生性散射可以被避免。混合狭缝的引入使得仅用2个狭缝(方形针孔)而仍具有底背景值成为可能。

WO2011086191A1中公开了一种用于使用混合狭缝的SAXS测量的X射线分析系统，该混合狭缝包括两组相对彼此对置布置的两个混合狭缝元件，以形成矩形的或方形的孔隙。在SAXS测量中，分辨率由最小的能达到的散射角度决定，进而该角度取决于被适当的射束截捕器所阻挡的直射射束横截面的尺寸。由于最小的射束截捕器尺寸取决于射束横截面的从中心到最外侧点的距离，由WO2011086191A1所知的X射线分析系统的分辨率受限于混合狭缝元件的尺寸。

发明内容

本发明的目的在于提出一种具有改进的分辨率和信噪比的X射线分析系统。

根据本发明，通过混合狭缝元件沿透射轴以某一偏移量交错布置来实现该目的。

X射线束照射到样品，由此混合狭缝的单晶基板边缘限制了X射线源产生的X射线束的横截面。因此，混合狭缝元件被圆周状地围绕透射轴放置，它们的底部背对透射轴，而它们的单晶基板则面对透射轴。