The invention discloses a method for obtaining X-rays with different energy widths by using monochromers. The method obtains X-rays with different energy widths by using step scanning mode of bicrystal monochromers. The method solves the problem that the energy bandwidth of traditional beam lines can not be arbitrarily changed due to the inherent properties of optical elements, and provides a feasible experiment for the early verification of synchrotron radiation powder experiment. This method has the advantages of simplicity, low implementation cost, energy bandwidth and energy spectrum distribution can be controlled by the motion mode of bicrystal monochromator.
【技术实现步骤摘要】
一种利用单色器获得不同能量带宽X射线的方法
本专利技术涉及同步辐射X射线光学及其应用领域。本专利技术尤其涉及同步辐射粉光实验方法的验证性研究领域。技术背景上世纪末开始,世界上开始了大型仪器-同步辐射光源的建设研究。同步辐射光源由于其优良的光学特性,在人们科学研究和日常生活领域内做出了重大贡献。随着实验用户需求的快速增长,光源的性能不断改进,尤其是以插入件为主的三代同步辐射光源,在光源的亮度、准直性和能量范围上都有质的提升。但目前的多数实验方法都是首先通过单色器对同步辐射光源进行单色化,得到单一能量。晶体几十微弧度的带宽特性导致获得的单色光能量宽度极小(~10-4量级),这使得同步辐射光源利用效率极低。能否利用更高通量的粉光光束(如波荡器直接产生的粉光)开展实验一直是人们关注的热点问题,为了验证能量带宽对实验方法的影响,实验中需要通过控制变量法来调节能量带宽的变化,对比不同能量带宽情况下的实验情况。目前一些同步辐射光源的光束线已开始尝试通过使用谐波抑制、双多层膜单色器(DMM)或者Laue弯晶单色器等方式获得粉光光束来开展实验。例如,APS光源的1-ID小角散射实验系统可以提供Si(111)双劳厄型弯晶单色器,获得能量带宽为1.3×10-3的光束线;APS光源8-ID-I光束线可以提供能量带宽为2×10-2的粉光束线;LNLS的D01B实验站使用多层膜,获得能量带宽为0.1的粉光束线;台湾光源的BL23A1小角散射实验站,可以利用双多层膜获得1.2×10-2能量带宽的粉光。但这些实验站光束线的能量带宽并不能够根据需要任意调节,因而不能够满足验证能量带宽对 ...
【技术保护点】
1.一种利用单色器获得不同能量宽度X射线的方法,该方法采用的实验系统包含同步辐射宽带光源、双晶体单色器及控制系统,其特征在于,该方法采用双晶体单色器步进扫描方式获得不同能量宽度X射线,该方法包括如下步骤:步骤S1,设定实验所需中心能量Ec,能量带宽ΔE以及双晶体单色器往复运动步长的能量Es;步骤S2,计算获得中心能量点对应双晶体单色器的Bragg角度θc,最大能量点和最小能量点对应双晶体单色器的Bragg角度θmin和θmax,以及双晶体单色器行走过程中各个能量点对应双晶体单色器的Bragg角度θi;步骤S3,实时读取双晶体单色器转角编码器的角度值,将双晶体单色器移动到输出X光能量为中心能量Ec对应的角度θc位置;步骤4,双晶体单色器开始往复运动的正向步进运动,运动中对每一步进行双重角度判断:确认到达目标能量点和确认是否需要改变运动方向;首先判断角度是否到达下一目标能量点对应的角度θi+1,如果未到该角度则继续驱动双晶体单色器并保证到达该角度;如果到达目标能量点对应的角度θi+1,此时角度更新为θi,判断该角度是否达到最大角度θmax:若未达到最大角度,继续驱动双晶体单色器转动到下一个 ...
【技术特征摘要】
2018.09.29 CN 20181115193351.一种利用单色器获得不同能量宽度X射线的方法,该方法采用的实验系统包含同步辐射宽带光源、双晶体单色器及控制系统,其特征在于,该方法采用双晶体单色器步进扫描方式获得不同能量宽度X射线,该方法包括如下步骤:步骤S1,设定实验所需中心能量Ec,能量带宽ΔE以及双晶体单色器往复运动步长的能量Es;步骤S2,计算获得中心能量点对应双晶体单色器的Bragg角度θc,最大能量点和最小能量点对应双晶体单色器的Bragg角度θmin和θmax,以及双晶体单色器行走过程中各个能量点对应双晶体单色器的Bragg角度θi;步骤S3,实时读取双晶体单色器转角编码器的角度值,将双晶体单色器移动到输出X光能量为中心能量Ec对应的角度θc位置;步骤4,双晶体单色器开始往复运动的正向步进运动,运动中对每一步进行双重角度判断:确认到达目标能量点和确认是否需要改变运动方向;首先判断角度是否到达下一目标能量点对应的角度θi+1,如果未到该角度则继续驱动双晶体单色器并保证到达该角度;如果到达目标能量点对应的角度θi+1,此时角度更新为θi,判断该角度是否达到最大角度θmax:若未达到最大角度,继续驱动双晶体单色器转动到下一个相应的能量点θi+1,否则改变双晶体单色器的转动方向,进入步骤5;步骤5,双晶体单色器开始往复运动的负向步进运动,运动中对每一步进行双重角度判断:确认到达目标能量点和确认是否需要改变运动方向;首先判断角度是否到达下一能量点对应的角度θi-1,如果未到该角度则继续驱动双晶体单...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘鹏,王山峰,董伟伟,
申请(专利权)人:中国科学院高能物理研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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