一种多功能的单色化X射线源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能的单色化X射线源，包括导体基座，设置在基座上的靶材、刀口和法拉第杯，设置在基座上部的电子束源、X射线单色器；本申请利用滑动机构改变电子束源与基座的相对位置会发生变化，由此可以使得电子束源产生的电子束轰击的位置在靶材向法拉第杯、刀口之间移动。基座连接电流检测仪，本申请通过检测电子束源轰击不同位置时基座的电子束流大小，实现原位精确测量电子束流大小、原位检测电子束束斑大小；此外，本申请还可以通过设置光斑检测装置，实现对X射线光斑大小的原位检测。位检测。位检测。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能的单色化X射线源


[0001]本技术涉及X射线源领域。具体特指一种获得X射线源的装置和方法，并同时测量发射装置的激发参数和性能。

技术介绍

[0002]现有单色化的X射线源通常由电子枪、靶材、单色器等部件构成；由电子枪(Electron gun)发射出电子束，照射到目标靶材(anode)上。靶材被高能电子束轰击后，将会发出X射线。X射线向各个方向都有发出，照射到固定位置的单色器后，被单色器过滤掉杂散光，只有单一能量出射。单色器通常采用罗兰圆结构的布局，可将X射线聚焦到样品上。聚焦后的X射线源，可应用于多种应用，比如X射线光电子能谱仪等。
[0003]但是X射线源的光源质量与光斑大小、光通量稳定性、光斑位置稳定性等相关。而这些参数与电子束斑大小、束流大小、束流稳定性、单色器稳定性等均有关。然而现有X射线源结构通常只有电子枪、靶材、单色器等关键部件，从而：
[0004]1)无法精确测定到达靶材的电子束流：虽然电子束流直接轰击到靶材上，但受到各种干扰，所监测的电子束流并不精确；
[0005]2)无法原位监测电子束束斑大小：抵达靶材表面的电子束束斑大小直接决定了X射线源的光斑大小；导致样品点光斑变大的原因主要有电子束束斑过大，单色器位置错误。但现有技术，无法精确确定；
[0006]3)无法原位检测光斑大小：现有技术通常没有原位检测样品点X射线源光斑大小，从而无法精确知道实时测量时的检测精度和区域。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的不足，本申请提出一种多功能的单色化X射线源，能够精确测定电子束流大小、检测电子束束斑大小、检测X射线光斑大小。
[0008]本技术所采用的技术方案如下：
[0009]一种多功能的单色化X射线源，包括：
[0010]基座，所述基座为导体且在基座上设置靶材、刀口和法拉第杯，所述靶材、法拉第杯均与基座直接接触，所述刀口与靶材之间通过绝缘件连接；所述基座连接电流检测仪；所述刀口接地。
[0011]电子束源，所述电子束源朝向向基座设置；
[0012]X射线单色器，所述X射线单色器用于单色化电子束；
[0013]滑动机构，所述滑动机构配合安装在基座或电子束源上，调节电子束源产生的电子束在基座上的轰击位置。
[0014]进一步，若滑动机构与基座配合安装，滑动机构与基座的连接处设置绝缘件。
[0015]进一步，所述刀口采用耐高温耐刻蚀的金属制成的锥形结构；
[0016]进一步，电子束源选用聚焦电子枪；
[0017]进一步，在基座内部设置冷却单元；
[0018]进一步，还包括光斑检测装置，光斑检测装置包括荧光片和相机，荧光片设置在相机镜头处，经过X射线单色器单色化的单色化X射线经过荧光片被相机捕捉，检测X射线光斑大小。
[0019]进一步，光斑检测装置是由刀口和探测器构成，其中，刀口设置在探测器的上方，经过X射线单色器单色化的单色化X射线经过刀口，通过刀口扫描测定聚焦点的X射线光斑尺寸。
[0020]进一步，所述靶材选用金属材质；
[0021]进一步，所述靶材选用金刚石作为基底，在基底表面镀单种金属膜。
[0022]进一步，所述靶材选用金刚石作为基底，将基底划分多个分区，在每个分区镀有不同种类的金属膜。
[0023]本技术的有益效果：
[0024]1)本申请利用法拉第杯结构，可以精确测定束流大小，从而可以实时控制束流大小，精确的控制X射线源的光通量稳定性，提高检测数据的可靠性。
[0025]2)电子束束斑原位检测，从而可以通过调节电子枪电压等参数，将电子束束斑调至最小，从而保证X射线源光源点总是最小光斑。
[0026]3)原位光斑检测，即可在前一步的基础上，更进一步的通过优化单色器位置，将X射线光斑聚焦至最小。
[0027]4)因为靶材可移动，从而可以切换电子束打在不同的靶材位置，增加靶材使用寿命。5)因为靶材可移动，通过特殊靶材结构设计，可获得多种不同的出射X射线源，实现1个设备多种源的设计。
附图说明
[0028]图1是本申请一种多功能的单色化X射线源结构示意图；
[0029]图2是本申请一种多功能的单色化X射线源的电子束轰击法兰第杯示意图；
[0030]图3是本申请一种多功能的单色化X射线源的电子束轰击刀口示意图；
[0031]图4是本申请一种多功能的单色化X射线源原位检测X射线光斑大小示意图；
[0032]图中，1、电子束源，2、电子束流，3、基座，4、靶材，5、刀口，6、法拉第杯，7、第一绝缘件，8、冷却水进出，9、滑动机构，10、电流表，11、X射线，12、X射线单色器，13、单色化X射线，14、样品，15、第二绝缘件，16、荧光片，17、相机。
具体实施方式
[0033]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。
[0034]实施例1
[0035]本申请所设计的一种多功能的单色化X射线源结构如图1所示，包括：
[0036]基座3，该基座3是导体材质，且基座3配套有滑动机构9，由滑动机构9带动基座3整体移动，滑动机构9与基座3的连接处设置第二绝缘件15。基座3连接电流检测仪，例如电流
表10(mA表、μA表、nA表或pA表)，由电流检测仪可以检测基座3的电流。
[0037]固定安装在基座3上表面的靶材4、刀口5和法拉第杯6，三者位置不需要限定，可以通过滑动机构9改变电子束在基座3上的轰击位置；其中，靶材4和法拉第杯6与基座3直接接触；刀口5是锥形结构，刀口5通过第一绝缘件7固定安装在基座3上，刀口5接地。在本实施例中，法拉第杯6，可以是耐高温耐刻蚀的金属制作的法拉第杯结构，例如钼、钽等；刀口5，可以采用耐高温耐刻蚀的金属制作的，例如钼、钽等。
[0038]电子束源1，电子束源1设置在基座3上部，且电子束源1垂直或者倾斜一定角度向基座3设置均可，只要保证电子束源1发出的电子束能够轰击基座3的表面；由电子束源1向基座3上表面发射出电子束流2；当电子束流2轰击到靶材4时，从靶材4表面激发出(白光)X射线11。在滑动机构9的作用下，电子束源1与基座3的相对位置会发生变化，电子束源1产生的电子束轰击的位置在靶材4向法拉第杯6、刀口5之间移动。在本实施例中，电子束源1选用聚焦电子枪，采用LaB6灯丝发射电子束流2，通过电子枪前面的电子束聚焦透镜，可对电子束流2进行聚焦。除了在基座3上配装滑动机构9外，还可以在电子束源1上安装滑动机构9，只要能够改变电子束源1产生的电子束轰击的位置即可。滑动机构9可以按照实际设计选择如滑轨、传动机构或机械手臂等现有机构，只要能实现上述功能均可。
[0039]X射线单色器12设置在基座3上部，由X射线单色器12对靶材4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能的单色化X射线源，其特征在于，包括：基座(3)，所述基座(3)为导体且在基座(3)上设置靶材(4)、刀口(5)和法拉第杯(6)，所述靶材(4)、法拉第杯(6)均与基座(3)直接接触，所述刀口(5)与靶材(4)之间通过绝缘件连接；所述基座(3)连接电流检测仪；所述刀口(5)接地；电子束源(1)，所述电子束源(1)朝向向基座(3)设置；X射线单色器(12)，所述X射线单色器(12)用于单色化电子束；滑动机构(9)，所述滑动机构(9)配合安装在基座(3)或电子束源(1)上，调节电子束源(1)产生的电子束在基座(3)上的轰击位置。2.根据权利要求1所述的一种多功能的单色化X射线源，其特征在于，若滑动机构(9)与基座(3)配合安装，滑动机构(9)与基座(3)的连接处设置绝缘件。3.根据权利要求1所述的一种多功能的单色化X射线源，其特征在于，所述刀口(5)采用耐高温耐刻蚀的金属制成的锥形结构。4.根据权利要求1所述的一种多功能的单色化X射线源，其特征在于，电子束源(1)选用聚焦电子枪。5.根据权利要求1所述的一种多功能的单色化X射线源，其特征在于，在基座(3)内部设置冷却单元。6.根据权利要求1
‑
5中任意一项权利要求所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晓平，王振中，
申请(专利权)人：长三角先进材料研究院，
类型：新型
国别省市：