[发明专利]基于组合X射线毛细管的微束X射线荧光分析方法

说明书

一种基于组合X射线毛细管的微束X射线荧光分析方法，包括如下步骤：1)先利用可见光激光器进行系统光轴校准，校准完成后将发出不可见的X射线辐射的X射线光管移入系统光轴；2)利用基于组合X射线毛细管器件形成荧光探测微束；3)X射线光照射在所述组合X射线毛细管器件上，位于不同位置的每一个X射线毛细管透镜分别对入射其的那部分X射线光聚焦，多个焦斑的叠加最终形成X射线探测微束，并照射到样品台上的被检样品；4)所述X射线探测器贴近样品台上的被测样品放置，收集X射线探测微束照射被测样品所产生的二次荧光，并送入信息采集分析模块进行荧光分析。本发明同时具备高微区分辨率和高探测灵敏度，并可进行现场分析。

技术领域

本发明涉及X射线探测和成像领域，尤其是一种基于组合X射线毛细管的微束X射线荧光分析方法。

背景技术

X射线荧光(XRF，X-Ray Fluorescence)分析系统能在常压下对各种形态(固态/液态/粉末等)样品进行简单快速、高分辨率和无损的元素定量测量分析。近年来众多行业对XRF的微区分析能力和检测灵敏度提出了更高的要求(比如要求微区分辨率达到微米、甚至亚微米量级)，因此高分辨率、高灵敏度微束X射线荧光分析方法和系统(micro-XRF)成为当前的研究热点。

要想获得更高的微区分辨率，通常需要在荧光分析系统中配备X射线聚焦器件。已有人提出基于X射线毛细管器件的荧光光谱仪(专利号：201010180956.6)，因为使用了X射线毛细管器件进行聚焦，微区分辨率获得了一定程度的提高，但是由于X射线毛细管器件对X射线辐射的吸收，使得探测计数率大幅度降低，并进而影响了X射线荧光分析系统的探测灵敏度。另有人提出一种能量色散X射线荧光光谱仪(专利号：201010004423.2)，用X射线发生装置产生的一次X射线去照射二次靶材，提高了检测灵敏度，但是仪器结构和控制装置复杂，微区分辨率不高。如何同时获得高微区分辨率和高检测灵敏度，是当前微束X射线荧光分析方法和系统需要解决的核心技术问题。此外，以X射线光管作为X射线辐射源，主要考虑的是分析系统/仪器的小型化，因此在解决上述核心技术问题时，也需要兼顾系统的轻便和易用性。

发明内容

为了克服已有X射线荧光分析系统的微区分辨率和探测灵敏度不够高的缺陷，以及结构复杂、尺寸庞大、无法同时实现便携的不足，本发明提供一种同时具备高微区分辨率和高探测灵敏度，并可进行现场分析的小型化微束X射线荧光分析方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于组合X射线毛细管的微束X射线荧光分析方法，实现所述方法的系统包括X射线光管、可见光激光器、组合X射线毛细管器件、样品台和X射线探测器及其信息采集分析模块，所述X射线光管或可见光激光器均和组合X射线毛细管器件、样品台的被测样品位于同一光轴上，所述X射线探测器贴近被测样品放置；所述微束X射线荧光分析方法包括如下步骤：

1)因X射线辐射不可见，先利用可见光激光器进行系统光轴校准，所述可见光激光器用于校准，校准完成后，将发出不可见的X射线辐射的X射线光管移入系统光轴，同时可见光激光器移出系统光轴；

2)利用基于组合X射线毛细管器件形成荧光探测微束，所述X射线探测器与信息采集分析模块相连；所述组合X射线毛细管器件包括2个以上X射线毛细管透镜和组合X射线毛细管机械紧固件，所述X射线毛细管透镜是一种基于反射效应的X射线聚光器件，能够对多波长X射线辐射进行二维聚焦，形成点状聚焦焦斑；所述X射线毛细管透镜入射端尺寸大于出射端尺寸，其出射端到焦斑的尺寸称为X射线毛细管透镜的后焦距；所述组合X射线毛细管机械紧固件起固定X射线毛细管透镜的作用，依据组合X射线毛细管器件的组合布局，在其内部安置并固定2个以上X射线毛细管透镜；

3)X射线光照射在所述组合X射线毛细管器件上，位于不同位置的每一个X射线毛细管透镜分别对入射其的那部分X射线光聚焦，多个焦斑的叠加最终形成X射线探测微束，并照射到样品台上的被检样品；