[发明专利]一种X射线多层膜反射镜的调节方法及应用

说明书

本发明提供了一种X射线多层膜反射镜的调节方法，所述方法通过对X射线多层膜反射镜进行调节从而以之字形方式移动X射线二次衍射光斑，以实现对X射线的聚焦，还提供了其应用。本发明利用现有的元件来调节镜片，无需拆解反射镜。同方向同速度旋转相同镜片，以之字形方式增加二次衍射光斑的面积，操作灵活、简便高效，快速实现对X射线多层膜反射镜的调节。

技术领域

本发明涉及X射线技术领域，尤其涉及一种X射线多层膜反射镜的调节方法及应用。

背景技术

X射线在国家的科研和工业生产中发挥着不可替代的作用，而如何提高X射线的品质，尤其是提高X射线的强度或者亮度一直是科学家们努力攻克的难题。

P.Kirkpatrick和A.V.Baez在1948年首次提出了一种新型的聚焦X射线元件的设计思路，利用晶体表面成凹面的球面几何构型对X射线进行聚焦，这种构型的X射线聚焦镜也被后人称为Kirkpatrick–Baez(K–B)镜。在1957年，M.Montel则进一步完善了这种构型的设计，即利用两块完全相同但互相垂直放置的反射镜来聚焦X射线，这是一种非常简便且紧缩的方式，更为关键的是两个垂直方向聚焦的光斑大小是一样大的。Montel方案克服了K-B镜序列配置中放大率不同的缺点，在两个方向上光束的质量(尺寸和发散角等)几乎是对称的。两个互相垂直的镜片被安装在预先设计好的底座上，非常容易拆卸和组装，因此Montel方案现在已经成为了设计X射线聚焦元件的主流方案。本发明采用的即是德国Incoatec公司生产的Montel Optics，其是由两个横向镀有多层膜的反射镜组成。

X射线多层膜反射镜由于在安装过程中位置的摆放可能对X射线聚焦产生影响，聚焦光斑的变化会导致强度的降低，因此如何进行镜片的调节就成为了一个关键的问题。而目前还没有人研究反射镜镜片的位置对X射线光斑的影响。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种X射线多层膜反射镜的调节方法及应用。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种X射线多层膜反射镜的调节方法，所述方法通过对X射线多层膜反射镜进行调节从而以之字形方式移动X射线二次衍射光斑，以实现对X射线的聚焦。

根据本发明第一方面所述的方法，其中，所述X射线多层膜反射镜包括：两片设置为L型的多层膜反射镜镜片、分别设置于多层膜反射镜镜片前后的两个铍窗和用于调节反射镜镜片的齿轮；所述方法还包括设置于多层膜反射镜之外的探测器；

其中，X射线从源点发出后经过第一个铍窗后，通过L型多层膜反射镜镜片反射再通过第二个铍窗，所述探测器放置在第二个铍窗后对X射线进行探测并确定X射线的焦点。

根据本发明第一方面所述的方法，其中，所述每片镜片通过两个齿轮进行调节；

优选地，所述镜片通过活塞与所述齿轮连接；

更优选地，通过电机控制旋转齿轮改变反射镜镜片的姿态。

根据本发明第一方面的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

(1)将探测器放置于第二个铍窗后，调节X射线二次衍射光斑的面积；

(2)调节控制反射镜齿轮旋转的方向和速度，以之字形方式增加二次衍射光斑的面积；

(3)调节完后，观察探测器上一个直通光斑、两个一次衍射光斑和一个二次衍射光斑的形状；

(4)将探测器置于反射镜的焦点处，观察X射线二次衍射光斑的形状和强度，二次衍射光斑在焦点处收敛。

根据本发明第一方面的方法，其中，所述步骤(1)中，先对X射线多层膜反射镜进行粗调，使四个X射线光斑同时出现在探测器上。