[发明专利]一种全视场X射线荧光成像系统的成像方法

摘要

本发明提供了一种全视场X射线荧光成像系统及成像方法，该方案包括X射线光源、滤片组、样品台、球面晶体、限光滤波装置、二维空间分辨的探测器和计算机；样平台上放置样品；X射线光源发出的X射线照射在样品上，样品发出的X射线荧光依次经过限光滤波装置和球面晶体滤波选单后聚焦成像在探测器上；计算机能够控制X射线光源和接收探测器的回传信息。本方案可以实现非扫描的全视场X射线荧光成像，获得待测样品中某一元素的含量及二维分布图像。这种全视场的X射线荧光成像技术具有较大的视场、较高空间分辨率、极高的光谱分辨率、较大的景深、图像采集速度快、可逐一单独分析样品中的多种元素，其他元素荧光或散射噪声干扰低等优点。

主权项

1.一种全视场X射线荧光成像系统的成像方法，其特征是：该成像方法基于全视场X射线荧光成像系统，该成像系统包括X射线光源、滤片组、样品台、球面晶体、限光滤波装置、二维空间分辨的探测器和计算机；样品台上放置样品；X射线光源发出的X射线照射在样品上，样品发出的X射线荧光依次经过限光滤波装置和球面晶体滤波选单后聚焦成像在探测器上；计算机能够控制X射线光源和接收探测器的回传信息；所述限光滤波装置为狭缝；狭缝的长度方向沿竖直方向设置；该成像方法包括以下步骤：A、选取样品，将样品放置在样品台上；B、调整确定系统中各个部件的安装位置；C、使用计算机控制开启X射线光源，并且接收探测器采集的样品的X射线荧光图像进行分析；所述步骤B中，狭缝的安装位置为狭缝中心与球面晶体中心的连线与球面晶体中心点处的法线的夹角为π/2‑θ，其中θ满足布拉格方程：2d sinθ＝nλ其中θ为布拉格衍射角，d为球面晶体的晶面间距，n为衍射级次，λ为待测元素发出的X射线荧光的波长；通过狭缝的X射线光谱带宽Δλ/λ满足以下公式：其中，R为球面晶体的曲率半径、a为样品到球面晶体中心的距离，Δs为狭缝的宽度；狭缝能够选择性分辨不同元素发出的特征X射线荧光以及滤除散射；当需要测量另一元素的X射线荧光时，更换不同材料的球面晶体或者使狭缝沿着罗兰圆移动，从而改变布拉格衍射角，并且样品和探测器跟随转动，使得只有这种元素的X射线荧光才能通过球面晶体衍射后成像在探测器上。