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专利名称：一种遮挡杂散x光和直通x光的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学试验辅助装置，尤其涉及一种遮挡杂散X光和直通X光的装置。
背景技术：
同步辐射光源是一种利用电子在储存环里做圆周运动来辐射出电磁波的光源，其具有亮度高、波长连续的优点。该光源的广泛使用推动了众多领域的科学研究。其中，在此基础上发展的同步辐射X射线荧光、衍射、吸收技术在生物、地质、材料等领域被广泛应用。利用常规光斑的X光，能够获得物质的结构信息。常规光斑的X光通过特殊的聚焦光学器件可聚焦到微米甚至纳米尺度，然后通过逐点扫描，就可获得物质结构信息的空间分布，进行物质局部结构信息的研究。例如利用微束X射线荧光技术，可以进行大米、细胞等内部某 种感兴趣元素的空间分布的研究。KB镜是一种利用全反射原理使X光聚焦的光学元件，其由两块相互垂直放置的镜子组成，分别担负水平聚焦和垂直聚焦的功能，镜子可以是球面的也可以是柱面的。微焦点站利用KB镜聚焦系统，把几百微米的光斑聚焦到几微米的尺寸，从而可以开展荧光、衍射和近边吸收三种实验。但是，由于KB镜聚焦后，在聚焦的主光束周围有少量的杂散X光。这些杂散X光一方面使光斑并不是纯粹的几微米光斑，对微区分析的精度造成影响；更重要的是，这些杂散X光在探测器上造成噪声背低，降低了实验的信噪比。因此，如何消除这些杂散X光，并让主光束穿过就非常重要，尤其在X射线衍射实验中。此外，透过样品的直通X光的强度还非常高，直接照射在探测器上，会对探测器造成损坏。

实用新型内容本实用新型的目的是提供用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，该装置应当能够遮挡实验中杂散X光和直通X光，在消除杂散X光对微区分析精度与实验信噪比的影响的同时，保护探测器不被直通X光照坏。根据上述实用新型的目的，本实用新型提出了一种用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其包括一第一钽片光阑和一沿着X光射线的传输方向设于所述第一钽片光阑下游的一第二钽片光阑，所述第一钽片光阑上设有一第一光阑孔，所述第二钽片光阑上设有一第二光阑孔，所述第一光阑孔与第二光阑孔对应设置，且第一光阑孔的直径小于第二光阑孔的
直径；—铅块，其沿X光射线的传输方向设置于所述第二钽片光阑的下游。在上述用于遮挡杂散X光和直通X光的装置中，第一钽片光阑用于挡住杂散X光，第二钽片光阑用于挡住第一钽片光阑产生的衍射X光，并让主光束从第一光阑孔和第二光阑孔中穿过，照到样品上，从而消除了杂散X光对微区分析精度的影响，提高了实验的精确性与信噪比。而铅块用于挡住直通光，从而保护探测器不被损坏，延长了探测器的使用寿命。在上述用于遮挡杂散X光和直通X光的装置中，所述第一钽片光阑和第二钽片光阑设置在一第一组合支架上，所述第一组合支架包括连接在一起的一钽片光阑设置支架、一转动平台、一倾角位移台、一 Z向移动平台和一 X向移动平台；其中所述第一钽片光阑和第二钽片光阑对应固定设于钽片光阑设置支架的前表面和后表面，所述钽片光阑设置支架上对应第一光阑孔和第二光阑孔的位置也开设有一通孔；所述转动平台设置为可绕着其自身轴心转动以带动钽片光阑设置支架同步转动；所述倾角位移台设置为可使钽片光阑设置支架偏离竖直方向一倾角；所述Z向移动平台设置为可在一对应的驱动装置的驱动下带动钽片光阑设置支 架沿着Z方向移动；所述X向移动平台设置为可在另一对应的驱动装置的驱动下带动钽片光阑设置支架沿着X方向移动。在上述用于遮挡杂散X光和直通X光的装置中，所述第一组合支架还包括一 Y向移动平台，其与所述钽片光阑设置支架、转动平台、倾角位移台、Z向移动平台和X向移动平台连接在一起，所述Y向移动平台设置为可在又一对应的驱动装置的驱动下带动钽片光阑设置支架沿着Y方向移动。上述第一组合支架可以使得设置在钽片光阑设置支架上的第一钽片光阑和第二钽片光阑具有X、Y、Z、旋转角和倾角五个自由度，从而精确调节第一钽片光阑和第二钽片光阑与X射线的相对位置，从而更好的遮挡杂散X光，并让直通光穿过。在上述用于遮挡杂散X光和直通X光的装置中，所述铅块设置在一第二组合支架上，所述第二组合支架包括连接在一起的一铅块设置支架、一 Z向移动台和一 X向移动台；其中所述铅块固定设于铅块设置支架上；所述Z向移动台设置为可在一对应的驱动装置的驱动下带动铅块设置支架沿着Z方向移动；所述X向移动台设置为可在另一对应的驱动装置的驱动下带动铅块设置支架沿着X方向移动。在上述用于遮挡杂散X光和直通X光的装置中，所述第二组合支架还包括一 Y向移动台，其与所述铅块设置支架、Z向移动台和X向移动台连接在一起，所述Y向移动台设置为可在又一对应的驱动装置的驱动下带动铅块设置支架沿着Y方向移动。上述第二组合支架可以使得固定设置在铅块设置支架上的铅块可以在X、Y、Z三个方向上调节，从而更好的实现遮挡直通管的作用。优选地，所述第一组合支架的Y向移动平台和所述第二组合支架的Y向移动台均为一悬挂支架。优选地，所述第一组合支架的Y向移动平台和所述第二组合支架的Y向移动台为同一悬挂支架。悬挂支架可以有效节省整个装置所占用的空间。优选地，所述第一钽片光阑和第二钽片光阑的尺寸相同，所述第一光阑孔的直径为100 500m，所述第二光阑孔的直径为200 800m。优选地，所述第一钽片光阑和第二钽片光阑之间的间距为I 5mm。优选地，所述铅块为圆形的铅块。本实用新型所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置具有以下优点(I)本实用新型所述的技术方案有效遮 挡了杂散X光，从而消除了杂散X光对微区分析精度的影响，提高了实验的精确性与信噪比；(2)本实用新型所述的技术方案有效遮挡了直通X光，从而保护力探测器，延长了探测器的使用寿命；(3)采用本实用新型所述的技术方案能够利用计算机实现远程精确定位，使X光穿过小孔，从而方便了实验的操作，并且提高了实验的精确性；(4)钽片光阑易于加工，成本低，并且钽片光阑上的光阑孔的大小可根据实验要求来定制；(5)固定钽片光阑的第一组合支架与固定铅块的第二组合支架均采用悬挂式结构，充分利用了有限的实验空间。

图I是本实用新型所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置的结构原理图。图2是本实用新型所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置在一种实施方式中第一组合支架的结构示意图。图3是图2中A处的分体结构示意图。图4是本实用新型所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置在一种实施方式中第二组合支架的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置做进一步的详细说明。图I是本实用新型所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置的结构原理图。如图I所示，在X衍射试验中，X光垂直于探测器6的平面，并且使X光束与探测器6的轴心在同一直线上。X光通过KB镜I、钽片光阑3后，其主光束穿过实验样品4后，在探测器6上出现衍射花样。钽片光阑3设于样品4前的X光射线上，其作用为遮挡杂散X光2，并让主光束穿过，照射到样品4上，从而消除杂散X光对微区分析精度的影响，提高实验的精确性与信噪比。铅块5设于探测器6前的X光射线上，用以遮挡透过样品4的直通X光，以免探测器损坏，延长了探测器的使用寿命。图2显示了本实用新型所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置在本实施例中第一组合支架的结构。图3是图2中A处的分体结构示意图。如图2和图3所示，第一钽片光阑101和第二钽片光阑103分别粘贴于中心处设有通孔的铁块102的前后两侧，使得第一钽片光阑101上的第一光阑孔和第二钽片光阑103上的第二光阑孔与铁块102上的通孔相对应，使X直通光顺利通过。其中，第一钽片光阑101和第二钽片光阑的尺寸均为9mmX 9mmX lmm,第一光阑孔和第二光阑孔的直径分别为500m和800m,第一钽片光阑101粘贴于铁块102靠近KB聚焦镜的一侧,第二钽片光阑103粘贴于铁块102靠近样品的一侧，两片钽片光阑之间的距离5mm。铁块102的尺寸为42mmX42mmX 7mm,其通过四个相匹配的螺丝与螺孔固定在铝支架104的底端。铝支架顶端与转接板105的一侧固定连接，转接板105的另一侧与一个360度转动平台106的底端连接，转动平台106的顶端与一个±15度倾角位移台107的底端连接，倾角位移台107的顶端与Z向移动平台108的底端连接，Z向移动平台108的顶端与X向移动平台109的底端连接，X向移动平台109的顶端与Y向移动平台110的底端连接，Y向移动平台110的顶端与转接块111的底端连接，转接块111的顶端与固定块112固定连接，固定块112与可在Y方向上滑动的悬挂支架连接。X、Y、Z向移动平台109、110、108分别在各自的驱动装置的驱动下，控制第一组合支架在X、Y、Z三个方向上的移动，同时转动平台106与倾角位移台107可以控制钽片光阑与X光射线之间的夹角，从而使实验人员能够方便地设置钽片光阑与X光射线之间的相对位置。图4显示了本实用新型所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置在本实施例中第二组合支架的结构。如图4所示，直径为6mm，厚度为5mm的铅块201与铝支架202的底 端固定连接，铝支架202的顶端与另一铝支架203的底端固定连接，铝支架203的顶端与转接板204的一侧固定连接，转接板204的另一侧与Z向移动台205的底端连接，Z向移动平台205的顶端与X向移动台206的底端连接，X向移动台206的顶端与固定块207固定连接，固定块207连接在上述可在Y方向上滑动的悬挂支架上。Z向移动平台205与X向移动平台206分别在各自的驱动装置的驱动下，控制第二组合支架在Z、X两个方向上移动，从而使实验人员能够方便地将铅块201设置在探测器前的X光射线上，以挡住直通X光。在本实施例中，上述各移动平台均由各电机驱动，并可通过计算机进行远程控制。转动平台与倾角位移台均通过手动的方式设置钽片光阑的角度。要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的具体实施例，显然本实用新型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其特征在于，包括 一第一钽片光阑和一沿着X光射线的传输方向设于所述第一钽片光阑下游的一第二钽片光阑，所述第一钽片光阑上设有一第一光阑孔，所述第二钽片光阑上设有一第二光阑孔，所述第一光阑孔与第二光阑孔对应设置，且第一光阑孔的直径小于第二光阑孔的直径; 一铅块，其沿X光射线的传输方向设置于所述第二钽片光阑的下游。
2.如权利要求I所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其特征在于，所述第一钽片光阑和第二钽片光阑设置在一第一组合支架上，所述第一组合支架包括连接在一起的一钽片光阑设置支架、一转动平台、一倾角位移台、一 Z向移动平台和一 X向移动平台；其中 所述第一钽片光阑和第二钽片光阑对应固定设于钽片光阑设置支架的前表面和后表面，所述钽片光阑设置支架上对应第一光阑孔和第二光阑孔的位置也开设有一通孔； 所述转动平台设置为可绕着其自身轴心转动以带动钽片光阑设置支架同步转动； 所述倾角位移台设置为可使钽片光阑设置支架偏离竖直方向一倾角； 所述Z向移动平台设置为可在一对应的驱动装置的驱动下带动钽片光阑设置支架沿着Z方向移动； 所述X向移动平台设置为可在另一对应的驱动装置的驱动下带动钽片光阑设置支架沿着X方向移动。
3.如权利要求2所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其特征在于，所述第一组合支架还包括一 Y向移动平台，其与所述钽片光阑设置支架、转动平台、倾角位移台、Z向移动平台和X向移动平台连接在一起，所述Y向移动平台设置为可在又一对应的驱动装置的驱动下带动钽片光阑设置支架沿着Y方向移动。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其特征在于，所述铅块设置在一第二组合支架上，所述第二组合支架包括连接在一起的一铅块设置支架、一 Z向移动台和一 X向移动台；其中 所述铅块固定设于铅块设置支架上； 所述Z向移动台设置为可在一对应的驱动装置的驱动下带动铅块设置支架沿着Z方向移动； 所述X向移动台设置为可在另一对应的驱动装置的驱动下带动铅块设置支架沿着X方向移动。
5.如权利要求4所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其特征在于，所述第二组合支架还包括一 Y向移动台，其与所述铅块设置支架、Z向移动台和X向移动台连接在一起，所述Y向移动台设置为可在又一对应的驱动装置的驱动下带动铅块设置支架沿着Y方向移动。
6.如权利要求3所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其特征在于，所述第一组合支架的Y向移动平台和所述第二组合支架的Y向移动台均为一悬挂支架。
7.如权利要求6所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其特征在于，所述第一组合支架的Y向移动平台和所述第二组合支架的Y向移动台为同一悬挂支架。
8.如权利要求I所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其特征在于，所述第一钽片光阑和第二钽片光阑的尺寸相同，所述第一光阑孔的直径为100 500m，所述第二光阑孔的直径为200 800m。
9.如权利要求I或6所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其特征在于，所述第一钽片光阑和第二钽片光阑之间的间距为I 5mm。
10.如权利要求I所述的用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其特征在于，所述铅块为圆形的铅块。
专利摘要本实用新型公开了一种用于遮挡杂散X光和直通X光的装置，其包括一第一钽片光阑和一沿着X光射线的传输方向设于所述第一钽片光阑下游的一第二钽片光阑，所述第一钽片光阑上设有一第一光阑孔，所述第二钽片光阑上设有一第二光阑孔，所述第一光阑孔与第二光阑孔对应设置，且第一光阑孔的直径小于第二光阑孔的直径；一铅块，其沿X光射线的传输方向设置于所述第二钽片光阑的下游。在本实用新型所述的装置中，钽片光阑用于遮挡杂散X光，并让主光束从光阑孔中穿过，照到样品上，从而消除了杂散X光对微区分析精度的影响，提高了实验的精确性与信噪比。铅块用于遮挡直通X光，从而保护探测器，延长了探测器的使用寿命。
文档编号G01N23/00GK202471626SQ20122005890
公开日2012年10月3日 申请日期2012年2月22日 优先权日2012年2月22日
发明者余笑寒, 李爱国, 杨科, 洪执华, 闫帅 申请人:中国科学院上海应用物理研究所