[实用新型]带原位蒸金功能的软X射线光束线通量检测装置

说明书

本实用新型涉及带原位蒸金功能的软X射线光束线通量检测装置，具有真空六通法兰管道，该管道具有沿其x向设置的连接上游和下游光学部件的入射和出射法兰，在两法兰之间的真空法兰管道内有金网，沿其y向设有固接有蒸金器的蒸金器安装法兰；沿其z向则设有金网安装法兰，金网由金网夹持电极固定并与外部的真空密封BNC电极电连接，该夹持电极通过金网安装法兰固定于该管道内，一旋转组件通过金网安装法兰与所述金网夹持电极相连，通过旋转组件带动金网在六通管道内沿垂直或水平于光束线方向原位转动，既可进行正常光束线通量检测，又可通过加热蒸金器中的金材而在对金网面镀金膜，从而适时、高效地解决金网沉积污染物的问题，且不会引入其他污染。

技术领域

本实用新型涉及光通量检测领域，更具体地涉及带原位蒸金功能的软X射线光束线通量检测装置。

背景技术

现代同步辐射装置作为一种先进的X射线光源，因亮度大、通量高、能谱范围广，在科学研究中得到日益广泛的运用。光束线(beamline)是同步辐射装置的重要设施，将同步辐射装置的储存环中高速运动的电子发出的同步辐射光传输到末端的用户实验站上。光束线上的光强(即通量I₀)并不是恒定维持不变，取决于存储环的束流、出射的光束线的光子能量等多种因素。因此当用户测量样品上的信号I_s时，该信号还包含了I₀的变化。为了得到样品纯粹的信息，必须将实测信号I_s进行归一化，S＝I_s/I₀，才能得到真实的信号。软X射线光束线是能量范围介于100eV-2000eV的同步辐射光束线，应用广泛。常规软X射线光束线通量检测装置如图1所示，包括入射法兰1’、出射法兰2’、金网3’和外部BNC电极4’，其中，金网3’固定在BNC电极4’在真空内的馈入端，该BNC电极4’外接皮安计。检测过程中，软X射线光束线从入射法兰1’进入，从出射法兰2’射出，其光路如图1中箭头所示，金网3’在软X射线光束线照射下产生的光电流与入射光(即该软X射线光束线)的通量具有很好的线性关系。因此，可以利用金网3’的光电流值来实时、在线地检测软X射线光束线的通量变化。

然而，实际工作中发现，该通量检测金网3’，从真空烘烤完毕开始正常运行，至数月之后，其上逐渐会出现含碳或氧化合物的沉积，表现为碳边或氧边附近的通量I₀信号出现吸收“dip”(下降)，该吸收通量的异常变化会导致归一化之后的信号在吸收图谱上出现“伪峰”。如图2所示，曲线(a)为采用干净、无污染的金网3’测得的I0信号归一后的实验结果；曲线(b)则是沉积了碳污染的金网3’测得的I₀信号归一化后的实验结果，从图中可以看到在283eV处出现了一个“伪峰”，造成实验结果失真。目前解决金网沉积污染物的方法，需要将整个束流检测装置拆卸，以便更换金网；这样势必破坏该处的真空压强，使得束线无法正常使用。更换金网完毕重新装回，还需耗费1-2天时间恢复真空压强，才能正常使用，整个过程效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供带原位蒸金功能的软X射线光束线通量检测装置，从而适时、高效且不影响束线正常使用地解决常规软X射线光束线通量检测装置运行过程中金网沉积污染物的问题。

根据本实用新型提供的带原位蒸金功能的软X射线光束线通量检测装置，具有真空法兰管道，该真空法兰管道具有连接上游和下游光学部件的入射法兰和出射法兰，在该入射法兰和出射法兰之间的真空法兰管道内有金网，所述真空法兰管道为六通管道，所述入射法兰和出射法兰沿该六通管道的x向设置；沿其y向设有蒸金器安装法兰，其内固接有蒸金器；沿其z向则设有金网安装法兰，所述金网由真空法兰管道内的金网夹持电极固定，并与外部的真空密封BNC电极电连接，该夹持电极通过所述金网安装法兰固定于真空法兰管道内，一个旋转组件通过该金网安装法兰与所述真空法兰管道内的金网夹持电极相连。

优选的，所述蒸金器由真空坩埚型加热器和电流引入电极组成，通过铜垫圈和真空CF法兰密封安装。