一种X射线衍射装置及检测方法、终端和介质制造方法及图纸

技术编号:38906701 阅读:13 留言:0更新日期:2023-09-22 14:25
一种X射线衍射装置及检测方法、终端和介质,属于X射线技术领域,所述装置包括射线源、会聚元件和接收阵列;其中,射线源用于产生X射线;会聚元件用于对X射线进行会聚处理,获取焦点位于待测区域上的会聚射线,会聚射线包括以预设角度区间照射至待测区域的射线;接收阵列包括预设数量的传感器;指定区域的传感器用于检测指定角度的会聚射线经待测区域衍射后的强度信息。本申请使得样品能够同时受到多个角度的X射线的同时曝光,一次性获取检测样品所需的衍射数据,因而可以大大缩减XRD对于样品的X射线衍射图谱的检测时长。的X射线衍射图谱的检测时长。的X射线衍射图谱的检测时长。

【技术实现步骤摘要】
一种X射线衍射装置及检测方法、终端和介质


[0001]本申请属于X射线
,尤其涉及一种X射线衍射装置及检测方法、终端和介质。

技术介绍

[0002]X射线衍射(X

ray diffraction XRD)技术是一种测量物质物相及内部形态的技术,是一种通过对材料进行X射线衍射,分析其衍射图谱,从而获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的研究方法。其主要应用有:材料的物相定性分析或定量分析,材料的晶体结构分析、晶粒尺寸和结晶度测定,材料的织构分析,材料的应力状态测定等。因此,XRD技术被广泛应用于医学研究、材料科学、半导体制造、考古科学等各个行业。
[0003]目前,传统的XRD装置,是通过狭缝或小孔等光学器件将测角仪上的X射线源产生的X射线束进行平行化处理,之后控制测角仪的两臂进行步进式运动,使得平行化后的X射线束对待测样品进行多次曝光,直至采集到足够的数据后才能够完成X射线衍射图谱的扫描。因此,传统的XRD的X射线衍射图谱的检测方法测量较为费时,急需提供一种新的X射线衍射装置及检测方法,以缩短扫描XRD的X射线衍射图谱所需时长,以提高样品的分析检测效率。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种XRD衍射装置及检测方法,旨在缩短扫描XRD的X射线衍射图谱所需时长,提高样品的分析检测效率。
[0005]第一方面,本申请提供了一种XRD衍射装置,包括射线源、会聚元件和接收阵列;
[0006]其中,射线源用于产生X射线;
[0007]会聚元件设置在X射线的出射路径上,且会聚元件用于对X射线进行会聚处理,获取焦点位于待测区域上的会聚射线,会聚射线包括以预设角度区间照射至待测区域的射线;
[0008]接收阵列设置在会聚射线经待测区域衍射后的衍射区域处,且接收阵列包括预设数量的传感器;指定区域的传感器用于检测指定角度的会聚射线经待测区域衍射后的强度信息。
[0009]本申请第一方面提供的XRD衍射装置,其有益之处在于:将X射线通过会聚元件会聚后,生成的会聚射线可以从多个角度同时照射待测区域,接收阵列通过检测不同角度的会聚射线经待测区域衍射后的强度信息,可以在一次曝光过程中,获取足够的数据构建X射线衍射图谱,大大提高了XRD测量样品的速度。
[0010]在本申请第一方面的一个可选的实施方案中,上述装置还包括与接收阵列通信连接的数据处理器,数据处理器用于根据会聚射线经待测区域衍射后的强度信息生成X射线衍射图谱。
[0011]上述方案的有益之处在于,通过根据强度信息生成的X射线衍射图谱,能够在后期
用于对样品属性进行进一步的分析,便于研究人员快速获取相应的结论。
[0012]在本申请第一方面的一个可选的实施方案中,会聚元件包括聚焦透镜,聚焦透镜用于会聚X射线,使得具有指定波长的会聚射线的焦点位于待测区域。
[0013]上述方案的有益之处在于,通过聚焦透镜可以快速、方便、低成本地将X射线会聚在指定的区域,但由于性能限制,射线源出射的X射线中可能包括非指定波长的射线,聚焦透镜会对非指定波长的射线产生色散的效果,使得会聚射线可能产生强度不一的多个焦点。
[0014]在本申请第一方面的一个可选的实施方案中,上述装置还包括阻光件,阻光件用于:
[0015]阻挡非指定波长的会聚射线照射至待测区域;和/或,
[0016]阻挡非指定波长的会聚射线经样品衍射后传播至接收阵列。
[0017]上述方案的有益之处在于,通过阻光件,阻挡一部分产生色散效果的会聚射线照射至待测区域或经样品衍射后传播至接收阵列,减少接收阵列受会聚射线色散的影响。
[0018]在本申请第一方面的一个可选的实施方案中,数据处理器还用于消除接收阵列接收到的非指定波长的会聚射线经样品衍射后的强度信息。
[0019]上述方案的有益之处在于,通过数据处理的方式,消除接收阵列受到会聚射线色散的影响,使得之后输出的检测结果更为准确。
[0020]在本申请第一方面的一个可选的实施方案中,射线源为铜靶光源。
[0021]上述方案的有益之处在于,铜靶光源的单色性能较好,能够尽量减少非指定波长的X射线,进而从源头上减弱经会聚透镜而产生的色散现象。
[0022]在本申请第一方面的一个可选的实施方案中,上述装置还包括设置在会聚元件和接收阵列的光路之间的样品台,样品台用于控制样品保持预设高度,使样品处于待测区域内。
[0023]上述方案的有益之处在于,通过样品台控制样品在测量过程中处于预设高度,能够保证指定波长的会聚射线的焦点在整个测量过程均处于待测区域上。
[0024]本申请第一方面相对于现有技术的技术效果是:第一方面提供的X射线衍射装置,包括射线源、会聚元件和接收阵列,射线源产生X射线,会聚元件对X射线进行会聚后的会聚射线,以预设角度区间照射至待测区域,且会聚射线的焦点处于待测区域,接收阵列指定区域的传感器检测指定角度的会聚射线经待测区域衍射后的强度信息,从而使得样品能够同时受到多个角度的X射线的同时曝光,无需通过平行X射线按预设角度步进式的对样品进行扫描来获取样品的衍射数据,因而可以大大缩减XRD对于样品的X射线衍射图谱的检测时长,同时使得X射线衍射装置中承载射线源和接受阵列的测角仪两臂能够在一个较宽的角度范围进行控制,因此对测角仪的机械加工的精度要求大大降低,广泛适用于利用X射线衍射进行分析的装置。
[0025]第二方面,本申请提供了一种X射线衍射检测方法,包括以下步骤:
[0026]将X射线会聚后产生的会聚射线照射样品,并将接收阵列调整至会聚射线经样品衍射后的衍射区域处;会聚射线焦点位于所述样品的待测区域上,包括以预设角度区间照射至待测区域的射线;
[0027]通过接收阵列指定区域的传感器检测会聚射线经样品衍射后的强度信息。
[0028]在一个可选实施例中,将X射线会聚后产生的会聚射线照射样品,包括:
[0029]通过透镜会聚X射线,使指定波长的会聚射线的焦点位于待测区域。
[0030]在一个可选实施例中,在通过接收阵列指定区域的传感器检测所述会聚射线经所述样品衍射后的强度信息之前,上述方法还包括以下步骤:
[0031]调节阻光件,阻挡非指定波长的会聚射线照射样品;和/或阻挡非指定波长的会聚射线经样品衍射后传播至接收阵列。
[0032]在一个可选实施例中,在通过接收阵列指定区域的传感器检测会聚射线经样品衍射后的强度信息之后,上述方法还包括以下步骤:
[0033]根据样品衍射后的强度信息,计算样品的X射线衍射图谱。
[0034]在一个可选实施例中,在根据会聚射线经样品衍射后的强度信息,根据样品衍射后的强度信息,计算样品的X射线衍射图谱之前,上述方法还包括以下步骤:
[0035]根据所述样品衍射后的强度信息中,指定波长的衍射强度信息计算得到所述X射线衍射图谱。
[0036]本申请实施例的第三方面提了一种终本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X射线衍射装置,其特征在于,包括射线源、会聚元件和接收阵列;所述射线源用于产生X射线;所述会聚元件设置在所述X射线的出射路径上,且所述会聚元件用于对所述X射线进行会聚处理,获取焦点位于待测区域上的会聚射线,所述会聚射线包括以预设角度区间照射至所述待测区域的射线;所述接收阵列设置在所述会聚射线经所述待测区域衍射后的衍射区域处,且所述接收阵列包括预设数量的传感器;指定区域的传感器用于检测指定角度的所述会聚射线经所述待测区域衍射后的强度信息。2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括与所述接收阵列通信连接的数据处理器,所述数据处理器用于根据所述会聚射线经所述待测区域衍射后的强度信息生成X射线衍射图谱。3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述会聚元件包括聚焦透镜,所述聚焦透镜用于会聚所述X射线,使得具有指定波长的所述会聚射线的焦点位于所述待测区域。4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述装置还包括阻光件,所述阻光件用于:阻挡非所述指定波长的所述会聚射线照射至所述待测区域;和/或,阻挡非所述指定波长的所述会聚射线经样品衍射后传播至所述接收阵列。5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述数据处理器还用于消除所述接收阵列接收到的非所述指定波长的所述会聚射线经所述样品衍射后的强度信息。6.如权利要求1~5任一所述的装置,其特征在于,所述射线源为铜靶光源。7.如权利要求1~5任一所述的装置,其特征在于,所述装置还包括设置在所述会聚元件和所述接收阵列的光路之间的样品台,所述样品台用于控制所述样品保持预设高度,使所述样品处于所述待测区域内。8.一种X射线衍射检测方法,其特征在于,包括以下步骤:将X射线会聚后产生的会聚射线照...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名
申请(专利权)人:深圳市埃芯半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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