[发明专利]一种高能单色闪光X射线衍射成像方法及系统

说明书

本发明公开了一种高能单色闪光X射线衍射成像系统，该系统包括发射准直模块、单色分离模块和衍射成像模块，其中，发射准直模块，包括闪光X光机和准直单元，闪光X光机发射X射线，准直单元与闪光X光机相连，且位于X射线出射端沿线上；单色分离模块，设置在X射线的沿线上，其包括单色单元和出射单元，单色单元与出射单元相连，且出射单元位于单色单元的出射端一侧；衍射成像模块，位于单色分离模块出射方向的沿线上，其包括成像板和旋转座，旋转座设置在成像板的底端；本方法解决了闪光X射线单色分离难的问题，同时确定的精确衍射角可以提高衍射图像的信噪比，大大降低了系统的复杂度。

技术领域

本发明涉及的X射线单色分离技术领域，尤其涉及一种高能单色闪光X射线衍射成像方法及系统。

背景技术

X射线和透射电镜均能研究晶体内部的缺陷。透射电子显微镜虽然有极高的分辨率，但是样品的制备过程复杂，需破坏样品，且一次只能观察到试样中很小的部位。即使能做原位拉伸实验，试样厚度也需要减薄至微米级别。但是X射线法进行原位塑性变形的研究可以不需要破坏晶体，能对样品进行整体观察，并且制样容易，可以确定位错的类型并估算出位错密度。

研究原位拉伸或压缩的X射线衍射实验大多需要在同步辐射装置上进行。由于同步辐射光源体积庞大，系统整体技术复杂度高，成本十分昂贵，并且拥有同步辐射光源的地方很少，因此实验有许多局限性。从而限制了相关行业的发展，因此，提出一种高能单色闪光X射线衍射成像方法及系统，使得X射线衍射实验小型化和简洁化。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有闪光X射线单色不彻底及强度不高的问题，提出了本发明。

因此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种高能单色闪光X射线衍射成像方法及系统，其目的在于产生能够进行晶体原位位错演变分析的波长短、强度高、单色性好的闪光X射线。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高能单色闪光X射线衍射成像系统，该系统包括发射准直模块、单色分离模块和衍射成像模块，其中，发射准直模块，包括闪光X光机和准直单元，所述闪光X光机发射X射线，所述准直单元与所述闪光X光机相连，且位于所述X射线出射端沿线上；单色分离模块，设置在所述X射线的沿线上，其包括单色单元和出射单元，所述单色单元与出射单元相连，且所述出射单元位于所述单色单元的出射端一侧；衍射成像模块，位于所述单色分离模块出射方向的沿线上，其包括成像板和旋转座，所述旋转座设置在所述成像板的底端。

作为本发明所述高能单色闪光X射线衍射成像方法及系统的一种优选方案，其中：所述闪光X光机，包括高压脉冲发生器和闪光X射线管，所述闪光X射线管发射的X射线包括Kα射线、Kα射线和Kβ射线。

作为本发明所述高能单色闪光X射线衍射成像方法及系统的一种优选方案，其中：所述准直单元包括铅准直器、黄铜管准直器和玻璃毛细管，所述黄铜管准直器连接在所述铅准直器的出口端，所述玻璃毛细管设置在所述铅准直器的内腔中，与其入口端与出口端相连通。

作为本发明所述高能单色闪光X射线衍射成像方法及系统的一种优选方案，其中：所述单色单元包括黄铜筒体、单晶体和角位台，所述单晶体位于所述黄铜筒体的内腔中，且放置在所述角位台的顶部，所述角位台的底部贯穿所述黄铜筒体的侧壁延伸在其外侧。

作为本发明所述高能单色闪光X射线衍射成像方法及系统的一种优选方案，其中：所述角位台包括俯仰台、旋转台和微调杆，所述俯仰台固定在所述旋转台的顶部，所述微调杆连接在所述旋转台的旋转轴线上。