[发明专利]一种微型化X射线阵列组合折射透镜集成组件的制作方法

说明书

一种微型化X射线阵列组合折射透镜集成组件的制作方法，包括以下步骤：(一)X射线阵列组合折射透镜的制作，(M+1)个组合折射透镜的布局结构，使得所有(M+1)个X射线组合折射透镜聚焦的焦斑在相同位置，且位于光轴上；(二)X射线折光器的制作，X射线折光器与所述X射线阵列组合折射透镜贴近放置；(三)X射线光阑的制作，X射线光阑的结构尺寸根据X射线阵列组合折射透镜的结构尺寸确定，实现入射X射线光束的第一次整形和滤波；(四)微型化X射线阵列组合折射透镜集成组件的装调，将X射线光阑、X射线折光器、X射线阵列组合折射透镜置于组件承载台上。本发明尺寸小、制作工艺简单、鲁棒性好、可批量加工、装调简便。

技术领域

本发明涉及X射线探测和成像领域，尤其是一种用于微束X射线荧光分析系统的新型X射线阵列组合折射透镜集成组件的制作方法。

背景技术

X射线荧光(XRF，X-Ray Fluorescence)分析系统能在常压下对各种形态(固态/液态/粉末等)样品进行简单快速、高分辨率和无损的元素定量测量分析。而微束X射线荧光分析系统(micro-XRF)因其具有更高的微区分辨率而受到广泛关注。

微束X射线荧光分析系统(micro-XRF)通常都需要配备X射线聚焦器件。使用了X射线聚焦器件的X射线荧光分析系统，虽然微区分辨率大幅度提高(通常可以提高一个数量级以上)，但计数率会下降，影响了探测灵敏度。已有技术基于X射线毛细管器件的荧光光谱仪(专利号：201010180956.6)，使用X射线毛细管器件进行聚焦，微区分辨率通常只能达到几十微米，不仅微区分辨率不够高，且因计数率下降导致探测灵敏度也有一定程度的降低；同时结构复杂、尺寸庞大，无法实现便携。发明人之前也提出了一种便携式微束X射线荧光光谱仪(专利号：201310356270.1，是与本发明最接近的已有技术)，用X射线组合折射透镜获得探测微束，虽然微区分辨率大幅度提高，但计数率低，影响了探测灵敏度。

X射线组合折射透镜是集成型微结构器件，数值口径小，X射线光管发出的光不能全部被组合透镜接收，不仅使得计数率降低、而且浪费了X射线光能量，还增加了噪声。如果能发明新的器件结构，尽可能多的利用X射线光管发出的X射线光，则不仅能大幅度增加计数率、进而提高探测灵敏度，同时还能降低能耗、减小噪声。

发明内容

为了克服已有X射线荧光光谱仪微区分辨率还不够高，特别是因计数率低而导致的探测灵敏度不够高，且结构复杂、尺寸庞大、无法实现便携的不足，在发明一种微型化X射线阵列组合折射透镜集成组件的基础上，本发明提供一种微型化X射线阵列组合折射透镜集成组件的制作方法，为其在小型化微束X射线荧光分析系统中的应用奠定基础。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种微型化X射线阵列组合折射透镜集成组件的制作方法，所述微型化X射线阵列组合折射透镜集成组件包括用于进行X射线光束第一次整形和滤波的X射线光阑、用于进行X射线光束第二次整形为类平行光的X射线折光器、用于对入射的多个X射线子光束分别进行聚焦的X射线阵列组合透镜和组件承载台，所述组件承载台用于承载所述X射线光阑、X射线折光器和X射线阵列组合折射透镜，所述X射线光阑、X射线折光器和X射线阵列组合折射透镜依次位于同一光轴上，所述X射线阵列组合折射透镜的阵列结构布局，保证每一个子光束所形成的聚焦焦斑在同一位置并位于光轴上；

所述制作方法包括以下步骤：

(一)X射线阵列组合折射透镜的制作