[发明专利]具有对光束发散度的混合控制的X射线分析装置及方法

说明书

本申请涉及具有对光束发散度的混合控制的X射线分析装置及方法。该装置包括位于X射线源(4)和样品(6)之间的可调狭缝(210)；和可选地另一狭缝(220，220a)。控制器(17)被配置成在第一宽度、更大的第二宽度和甚至更大的第三宽度之间控制可调狭缝的宽度。在第一宽度和第二宽度下：可调狭缝(210)限制入射光束的发散度，从而限制样品的被照射区域；并且另一狭缝(220)不限制入射光束的发散度。在第三宽度下：可调狭缝(210)不限制入射光束的发散度，并且另一狭缝(220)限制入射光束的发散度，从而限制样品的被照射区域。或者，在第三宽度下，可调狭缝(210)继续限制被照射区域。

发明领域

本发明涉及用于X射线分析的装置和方法。实施例尤其涉及用于进行X射线衍射测量的X射线衍射装置和方法。

背景

X射线衍射是用于表征材料样品的分析技术。X射线衍射一种特定方法是布拉格布伦塔诺(Bragg Brentano)法。使用X射线分析物质的其他方法包括掠入射X射线衍射(Grazing Incidence X-ray Diffraction，GIXRD)、小角X射线散射(SAXS)、掠入射小角X射线散射(GISAXS)、X射线微衍射和X射线反射测量法(X-ray Reflectometry)。其他类型的X射线分析包括X射线荧光。

通常，通过沿着入射光束路径将来自X射线源的X射线引导到样品上，并使用X射线检测器检测来自样品的X射线，来执行X射线测量。

诸如发散狭缝、防散射狭缝和准直器(collimator)的X射线光学器件可以被设置在入射和/或衍射/散射光束侧。根据所使用的具体方法来选择X射线光学器件。

此外，通常在一批样品上执行X射线测量。为了优化结果的质量，可以针对要被分析的样品的类型来具体地选择X射线光学器件。

为了将X射线分析装备用于不同的应用，用户必须重新配置X射线装备。这需要专业知识。此外，重新配置X射线装备既不方便又耗时。

因此，希望提供一种能够以最小的手动重新配置来针对多个不同应用实现高质量测量的X射线装置。

过去，在一些应用中使用固定的发散狭缝。这在样品上产生被照射区域，该区域的大小随着入射光束角度的增加而减小。

在其他一些应用中，使用了可编程(可调节)发散狭缝。这可以允许根据入射光束角度来控制光束发散度，使得当入射光束角度改变时，样品的恒定、固定区域被照亮。通常在可调发散狭缝后面(即，可调发散狭缝和样品之间)使用防散射狭缝，因为可调狭缝可能产生寄生散射(parasitic scatter)。然而，该防散射狭缝并不限制入射光束的发散度，换句话说，它并不阻挡或干扰光束本身，它只阻挡散射的光线。

概述

本发明由权利要求限定。根据本发明的一方面，提供了一种X射线分析装置，包括：

X射线源，其被配置成生成X射线；

样品台，其被配置成支撑样品，X射线源和样品台被布置成使得由X射线源生成的X射线限定照射样品的入射光束；

可调狭缝，其在X射线源和样品之间；

另一狭缝，其在X射线源和可调狭缝之间，或者在可调狭缝和样品之间；以及

控制器，其被配置成控制可调狭缝的宽度，

其中，控制器被配置成在第一宽度、第二宽度和第三宽度之间改变可调狭缝的宽度，第三宽度大于第二宽度，第二宽度大于第一宽度，其中

在第一宽度下：

可调狭缝将入射光束的发散度限制在第一发散角，从而限制样品的被照射区域；并且

另一狭缝优选地不限制入射光束的发散度，

在第二宽度下：