本发明专利技术提供一种低能段X射线的高次谐波抑制装置，包括具有X射线入口和出口的真空镜箱；设置在X射线入口和出口之间的至少一块反射镜，所述反射镜表面具有至少一个用于接收并反射X射线的反射区；用于夹持反射镜的夹持机构；以及连接在夹持机构下方的调整机构。本发明专利技术的低能段X射线的高次谐波抑制装置，通过调整机构调整真空镜箱中的至少一块反射镜的位置和角度，利用该反射镜表面的反射区进行至少一次反射，去除经过单色器的低能段X射线的高次谐波，从而为XAFS光束线站提供高纯度光谱。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高次谐波抑制装置，具体涉及一种用于XAFS(X射线吸收精细结构)光束线站的低能段X射线的高次谐波抑制装置。
技术介绍
XAFS光束线站是上海光源首批建设的七条光束线站之一，主要用于XAFS实验。 XAFS实验对光谱的纯度要求很高。抑制晶体单色器的高次谐波含量，是得到高纯度光谱的有效方法。当单色器采用Si(Ill)或Si (311)晶体时可消除2次谐波，但是奇数次谐波并未得到抑制。事实上，更高次的谐波含量很少，只要抑制3次谐波即可满足实验要求。对于光子能量较高的X射线，在聚焦模式下，光路中已有的准直镜和聚焦镜可以起到低通滤波器的作用，例如当光子能量大于12keV时，高次谐波含量小于10_4 ;在非聚焦模式下，可用双晶失谐来抑制高次谐波，例如当光子能量为IOkeV且失谐角达到O. 005° 时，3次谐波含量小于2 X 10_4，光通量损失不到20%。但当光子能量较低时，现有的准直镜和聚焦镜不足以抑制高次谐波，因为采用准直镜和聚焦镜进行谐波抑制的原理是利用了 X射线的全反射，这种方法基波损失较小，但是由于X光在准直镜和聚焦镜上的入射角较小，只能滤去高能段(12 22. 5keV)的高次谐波，低能段(3. 5 12keV)的高次谐波无法抑制去除；而采用双晶失谐法抑制谐波的原理是利用了不同能量的达尔文(Darwin)宽度的差异，当光子能量较低时，该方法虽然对高次谐波抑制仍有一定作用，但是由于Darwin宽度变大，要求失谐角大，运行不便，并且这种方法在去除高次谐波的同时也滤去了一部分基波，光强损失较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低能段X射线的高次谐波抑制装置，有效抑制低能段X 射线的高次谐波，为XAFS光束线站提供高纯度光谱。基于上述目的，本专利技术所采用的技术方案为—种低能段X射线的高次谐波抑制装置，包括具有X射线入口和出口的真空镜箱； 设置在X射线入口和出口之间的至少一块反射镜，所述反射镜表面具有至少一个用于接收并反射X射线的反射区；用于夹持反射镜的夹持机构；以及连接在夹持机构下方的调整机构。所述调整机构包括用于安装夹持机构的安装平台和呈等腰三角形分布在安装平台下方的三个竖直运动机构，每个竖直运动机构包括一竖直导轨以及沿该竖直导轨运动的调整联动组件，调整联动组件与安装平台相连。所述至少一块反射镜包括平行且相对设置的两反射镜。所述两反射镜交错二分之一长度设置。所述夹持机构包括两夹持槽和位于两夹持槽之间的垫片，两反射镜分别固定在两夹持槽中。4所述夹持槽由铝合金板制成。所述每个反射镜表面具有沿垂直于X射线的方向依次排列的至少两个反射区，两反射镜上的反射区--对应。所述至少两个反射区包括Si、Ni和Rh反射区。所述夹持机构和所述安装平台之间设有切換机构。所述切换机构包括沿反射区排列方向延伸的水平导轨以及沿该水平导轨运动的切換联动组件，切換联动组件与夹持机构相连。所述切换机构由位于真空镜箱中的波纹管密封。所述调整联动组件和切換联动组件分别通过电机与ー控制机构相连。所述竖直运动机构进一歩包括与控制机构相连的光栅尺。所述切换机构进ー步包括与控制机构相连的位置开关。所述真空镜箱的表面设有观察窗。所述真空镜箱与一离子泵相连。所述真空镜箱安装在镜箱支架上。所述镜箱支架底部设有带有调整螺丝的支脚。本专利技术的低能段X射线的高次谐波抑制装置，通过调整机构调整真空镜箱中的至少ー块反射镜的位置和角度，利用该反射镜表面的反射区进行至少一次反射，去除经过单色器的低能段X射线的高次谐波，从而为XAFS光束线站提供高纯度光谱。附图说明图I是本专利技术的低能段X射线的高次谐波抑制装置的坐标系示意图，其中空心箭头代表X射线的入射方向；图2是本专利技术的低能段X射线的高次谐波抑制装置的结构示意图，其中空心箭头代表X射线的入射方向；图3是本专利技术的低能段X射线的高次谐波抑制装置的反射区示意图；图4是本专利技术的低能段X射线的高次谐波抑制装置的光路示意图；图5是本专利技术的低能段X射线的高次谐波抑制装置的平移切换机构示意图。具体实施例方式下面根据附图，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本专利技术的功能、特点。如图I所示，本专利技术低能段X射线的高次谐波抑制装置坐标系定义将延续入射X 射线的定义方式。Y轴是沿X射线入射方向的水平坐标轴；Z轴是垂直于X射线所在水平面， 方向向上的坐标轴；X轴是在X射线所在水平面内，垂直于X射线的坐标轴。围绕坐标轴的正旋转方向满足右手定则，其中投角(Pitch Rotation)为绕X轴转动(0 x)的角度；滚角 (Roll Rotation)为绕Y轴转动(0 y)的角度；摆角(Yaw Rotation)为绕Z轴转动(0 z) 的角度。如图2所示，本专利技术的高次谐波抑制装置包括具有X射线入口 I和出口 2的真空镜箱3，设置在X射线入口 I和出口 2之间的至少ー块反射镜，本实施例中示出为平行且相对设置的第一反射镜4和第二反射镜5，如图4所示，经过单色器后的低能段X射线经过反射镜4、5的两次反射，去除其中的高次谐波，保留其中的一次波。其中，反射面向上放置的第一反射镜4略窄，尺寸为260mmX70mmX30mm，反射面向下放置的第二反射镜略宽，尺寸为260mmX83mmX30mm，这主要是为了使反射面向下设置的第二反射镜在安装时便于夹持，防止滑落。如图3所示，每个反射镜表面具有至少ー个用于接收并反射X射线的反射区，本实施例中示出为沿着垂直于X射线的方向(即X轴方向)依次排列的三个反射区6、7、8， 分别为Si、Ni和Rh反射区，每个反射区的有效尺寸为240mmX20mm。其中，不同反射区用于不同能量范围的X射线高次谐波抑制，Si反射区可用于3. 5-6. OkeV, Ni反射区可用于5.5-8. OkeVjRh反射区可用于6. 5_12keV。当然，根据需要进行高次谐波抑制的X射线的能量范围，反射区的数量、材料也可以相应调整，例如仅采用ー个或两个反射区。本专利技术的高次谐波抑制装置还包括，用于夹持反射镜4、5的夹持机构，该晶体夹持机构包括由铝合金板制成的两夹持槽9和位于两夹持槽9之间的垫片(未示出)，两反射镜分别装入夹持槽中并由螺栓固定，保证两反射镜平行且相对设置，两反射镜上的反射区--对应，垫片用于确定和保持两反射镜的间距，本实施例中采用0. 6mm标准厚度垫片，也就是说，两反射镜的间距为0. 6_。优选地，两反射镜交错二分之ー长度放置，这种排列也叫潜望镜式排列，其优点是，直通光和杂散光无法通过，提高了信噪比，降低了探测极限；同时，通过两反射镜交错二分之一放置，也可缩小镜箱沿反射镜长度方向的尺寸，对真空、加 エ制造及成本控制都有好处；由于两反射镜的姿态相对固定，使反射镜的调试更加简单。本专利技术的高次谐波抑制装置还包括，连接在夹持机构下方的调整机构。该调整机构包括用于安装夹持机构的安装平台10和呈等腰三角形分布在安装平台10下方的三个竖直运动机构(其中一个竖直运动机构未示出)，每个竖直运动机构包括ー竖直导轨(未示出)以及沿该竖直导轨运动的调整联动组件11，调整联动组件11与安装平台10相连。三个竖直运动机构可单独运动，也可同时运动，从而带动位于安装平台10上的夹持机构并进一步带动安装在夹持机构中的反射镜4、5实现竖直本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏向军，傅远，李丽娜，薛松，黄宇营，姜政，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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