1 北京师范大学 核科学与技术学院，北京 100875
2 北京市辐射中心，北京 100875
为了正确表征X射线光源参数，本文利用单次全反射椭球单玻璃管X射线聚焦镜，设计了一种测量X射线光源焦斑尺寸和焦深的方法。该方法利用椭球单玻璃管X射线聚焦镜具有单次全反射成像能力的特点，对多个已知焦斑尺寸的多毛细管X光透镜模拟光源的焦斑成像尺寸和椭球聚焦镜的面形误差进行表征，从而确定光源焦斑尺寸和经过椭球聚焦镜后的焦斑成像尺寸以及椭球聚焦镜的面型误差之间的通用数学关系。然后，通过分析待测光源焦斑经过椭球聚焦镜所成像的尺寸来得到被测量光源的焦斑尺寸。利用该法也同样可以得到光源焦深的大小。为了验证设计方法的可行性，测量了实验室微焦斑X射线光源的焦斑和焦深参数。测试显示: 对于焦斑直径约为50 μm、焦深约为20 mm的光源，文中方法得到的算术平均值标准偏差分别为1.5 μm和0.7 mm。结果表明: 本文设计的光源参数表征方法可以实现对微焦斑源焦斑尺寸和焦深的同时测量，在X射线源的研制和应用领域具有潜在应用。
单次全反射椭球单玻璃管 X射线聚焦镜 X射线光源 焦斑尺寸 焦深 single-bounce ellipsoidal monocapillary X-ray cond X-ray sources focal spot size and focal depth of X-ray source 光学 精密工程
2017, 25(11): 2872
Xuepeng Sun 1,2,3Zhiguo Liu 1,2,3Tianxi Sun 1,2,3,*Longtao Yi 1,2,3[ ... ]Xunliang Ding 1,2,3
Author Affiliations
Abstract
1 The Key Laboratory of Beam Technology and Materials Modification of the Ministry of Education, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
2 College of Nuclear Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
3 Beijing Radiation Center, Beijing 100875, China
4 Center for Disease Control and Prevention of Beijing, Beijing 100013, China
A tomography device based on a conventional laboratory x ray source, polycapillary parallel x ray lens (PPXRL), and polycapillary collimating x ray lens (PCXRL) is designed. The PPXRL can collect the divergent x ray beam from the source and focus it into a quasi-parallel x ray beam with a divergence of 4.7 mrad. In the center of quasi-parallel x ray beam, there is a plateau region with an average gain in power density of 13.8 and a diameter of 630 μm. The contrast of the image can be improved from 28.9% to 56.0% after adding the PCXRL between the sample and the detector.
340.0340 X-ray optics 220.0220 Optical design and fabrication Chinese Optics Letters
2015, 13(9): 093401
李坊佐 1,2,3,*刘志国 1,2,3孙天希 1,2,3易龙涛 1,2,3[ ... ]丁训良 1,2,3
1 北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室, 北京100875
2 北京师范大学核科学与技术学院, 北京100875
3 北京市辐射中心, 北京100875
利用毛细管X光透镜搭建了三维共聚焦微束X射线荧光谱仪, 处在激发道的多毛细管X射线会聚透镜和处在探测道的多毛细管X射线平行束透镜处于共聚焦状态, 该共聚焦结构降低了X射线荧光光谱的背底, 从而有利于降低的X射线荧光分析技术的探测极限。 在上述共聚焦结构中, 多毛细管X射线会聚透镜和多毛细管X射线平行束透镜的焦斑重合形成共聚焦微元, 探测器只能探测到来自该共聚焦微元内的X射线荧光信号, 当该共聚焦微元在样品移动时, 就可利用该共聚焦技术原位无损得到样品内部的三维X射线荧光信息。 该共聚焦技术使用的多毛细管X射线会聚透镜具有103量级的功率放大倍数, 从而降低了该共聚焦技术对高功率X射线源的依赖程度, 即利用低功率普通X射线源就可以设计毛细管X光透镜共聚焦X射线荧光技术。 利用上述共聚焦微束X射线荧光谱仪对两种岩矿样品进行三维无损分析, 在其中一种岩石中发现: Fe浓度大的区域Cu的浓度也大, 这在一定程度上反映了岩矿自然生长的机理。 实验结果证明: 该共聚焦X射线荧光技术可以在不破坏样品情况下分析岩矿样品中元素成分组成和元素三维分布情况。 该共聚焦三维微束X射线荧光技术在矿石勘察、 玉器选材和鉴别、 石质食用器皿、 “赌石”和家用石质地板检测等领域具有潜在的应用。
三维共聚焦微束X射线荧光 元素分布 原位无损分析 岩矿分析 Three-dimensional confocal micro X-ray fluorescenc Elemental mapping In-situ and non-distructive analysis Mineral analysis 光谱学与光谱分析
2015, 35(9): 2487
