[发明专利]高分辨率X射线衍射方法和装置

说明书

本发明公开了高分辨率X射线衍射方法和装置。用于高分辨率测量的X射线衍射装置将具有小于50的原子序数Z的靶的X射线源的使用与具有像素阵列的能量分辨X射线探测器以及用于从X射线源选择K‑β放射线并且用于将K‑β放射线反射到样品上(在此K‑β放射线被衍射到能量分辨X射线探测器上)的β放射线多层反射镜结合起来。样品可以具体地处于透射状态。样品可以是毛细管中的粉末样品。

发明领域

本发明涉及用于使用K-β放射线反射镜和高能量分辨率探测器的X射线衍射(XRD)方法和装置。

发明背景

通过X射线衍射分析样品(特别是粉末样品)是确定样品成分的非常有用的技术。

X射线衍射通常使用从使用单一预定元素靶的X射线源发射的放射线。靶包括钴、铬、铜、钼和银。

由这样的靶发射的X射线不是完全单色的，因为除了连续的韧致辐射谱外，每个靶还可以发射多行放射线。具体而言，靶可以发射来自K线的放射线，K线可以细分为K-α线和K-β线。

通常，在K-α线中发射的能量多于在K-β线中发射的能量，因此X射线经常穿过单色器或β-放射线滤波器以选择K-α线，然后K-α线用于X射线衍射测量。

在能量分辨率足够时，K-α线实际上是双峰的，并且其分解为两条线：强度比约为2：1的K-α-1线和K-α-2线。因此，对于高分辨率X射线衍射测量来说，必须使用足以选择这些线中的一条线以确保所使用的X射线足够单色的单色器。可以使用布拉格反射(Braggreflection)。

鉴于X射线衍射测量需要非常高的对准精度，需要对准的组成部分的数量导致在安装和维护X射线衍射装置时相当大的困难。此外，为了获得足够的单色性，可以减少在这种布置中的X射线的强度，因为在常规布置中，高分辨率单色器仅选择从X射线源发射的非常窄的立体角范围的X射线。

在US2011/0268252中公开了一种处理这些考虑因素的装置，其描述了一种装置，该装置适于采用用于创建具有非常窄的能量带宽的虚拟源的复杂布置(即，采用可以分出K-α-1和K-α-2线的足够准确的单色器，以便仅使用这些线中的一条线进行测量)对粉末样品进行X射线衍射测量。

期望X射线衍射方法和装置，在不需要能够从K-α-2线中选择K-α-1线的这种精确单色器的情况下，能够获得类似精度和分辨率。

发明概述

在本发明的第一方面中，提供了根据权利要求1的X射线衍射装置。

在实施例中，提供了一种用于高分辨率测量的X射线衍射装置，其将具有小于50(并且优选地小于30)的原子序数Z的靶的X射线源的使用与用于从X射线源选择K-β放射线并且用于将K-β放射线反射到样品上的β放射线多层反射镜结合起来。X射线束可以在样品中衍射到具有像素阵列的能量分辨X射线探测器上。

本发明的实施例还涉及X射线衍射方法。

附图说明

现在将参照附图描述本发明的实施例，在附图中：

图1显示了本发明的第一实施例；

图2显示了本发明的第二实施例；

图3显示了在使用和不使用能量敏感探测器的情况下使用k-β反射镜获得的结果。

详细描述