[发明专利]一种自适应束斑X射线衍射仪

权利要求书

1.一种自适应束斑X射线衍射仪，所述衍射仪包括：X射线源系统(1)，X射线探测器(6)，电子学系统(7)，计算机(8)，X射线滤波片(9)，毛细管微会聚X光透镜(10)，索拉狭缝(11)，高精度XYZθ₁-θ₂五维运动系统(12)，光管运动系统(13)，运动控制系统(14)，闭环水冷系统或冷却风扇(15)和CCD相机(16)；其中，所述X射线滤波片(9)安装在所述X射线源系统(1)和所述毛细管微会聚X光透镜(10)之间；所述CCD相机(16)的轴线通过样品的中心，置于所述高精度XYZθ₁-θ₂五维运动系统(12)左下侧；所述X射线源系统(1)和所述毛细管微会聚X光透镜(10)安装在所述光管运动系统(13)上置于所述高精度XYZθ₁-θ₂五维运动系统(12)左侧，其特征在于根据编写的程序自动测量所述CCD相机中观测到的样品待测点的内切圆直径，根据内切圆直径来自适应的控制所述光管运动系统沿轴线运动使得照射X射线束斑直径在0.2mm～2mm之间变化，此束斑既能满足微米量级的微区分析需求也能满足毫米量级的常规分析需求；所述毛细管微会聚X光透镜(10)将来自所述X射线源系统(1)的X射线会聚成准平行X射线；待测样品置于所述高精度XYZθ₁-θ₂五维运动系统(12)的样品台上；所述准平行X射线的中心线与所述高精度XYZθ₁-θ₂五维运动系统(12)样品台表面的夹角为θ₁；所述X射线探测器(6)和所述索拉狭缝(11)安装在所述高精度XYZθ₁-θ₂五维运动系统(12)的θ₂转角上，所述X射线探测器(6)铍窗的中心线经过所述索拉狭缝(11)的中心并与所述准平行X射线的中心线的夹角为θ₂；所述准平行X射线的中心线、所述X射线探测器(6)铍窗的中心线交汇于所述高精度XYZθ₁-θ₂五维运动系统(12)样品台的圆心，所述样品的待测点位于所述高精度XYZθ₁-θ₂五维运动系统(12)样品台的圆心；所述CCD相机(16)与所述计算机(8)电连接；所述X射线探测器(6)依次与所述电子学系统(7)，所述计算机(8)电连接；所述运动控制系统(14)分别与所述高精度XYZθ₁-θ₂五维运动系统(12)，所述光管运动系统(13)和所述计算机(8)电连接。

2.如权利要求1所述一种自适应束斑X射线衍射仪，其特征在于，采用毛细管微会聚X光透镜作为X光调控器件，所述毛细管微会聚X光透镜能提供X射线衍射所需要的平行光，并使得照射到样品上的X射线强度增强数十倍，从而照射到样品的X射线强度更高探测时间更短，此外经过毛细管微会聚X光透镜的X射线发散度降低，从而实现对不平整样品或表面弯曲样品物相结构的精确分析；

3.如权利要求1所述的一种自适应束斑X射线衍射仪，其特征在于，X射线经由所述毛细管微会聚X光透镜(10)照射在所述样品上的X射线束斑直径可调节范围为0.2mm～2mm，样品的待测点到所述毛细管微会聚X光透镜出口的距离可调节范围为150mm～300mm。

4.如权利要求1所述的一种自适应束斑X射线衍射仪，其特征在于，所述X射线源系统(1)包括最大功率2600W、最高电压60kV的点光源Cu靶X射线管或功率30W～50W的微焦斑X射线管和美国spellman高压电源控制系统。

5.如权利要求1所述的一种自适应束斑X射线衍射仪，其特征在于，所述索拉狭缝(11)每组狭缝之间相距0.1mm～0.5mm。

6.如权利要求1所述的一种自适应束斑X射线衍射仪，其特征在于，所述X射线探测器(6)选用Amptek或Ketek SDD X射线探测器，配合电子信号处理器作为电子学系统(7)使用。