高强度脉冲X射线源： 等离子, 高能闪光, 激光驱动
X射线激光
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
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2).光学组件
由一些光学元件组成 对X射线进行加工：改变波段、光
束发散度、束斑尺寸等 常用元件：狭缝、单色器、反射镜、
聚焦元件等
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
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单管和多管准直(聚焦)：
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
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锥状毛细管束的聚焦和准直作用 （a）单锥形
（b）双锥形
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
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几种毛细管的构造数据
毛细管管型 长度 进/出口直径 实测效率 强度增益
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8).微焦点转靶发生器
i)理学公司的产品
几种型号的性能比较
准直器孔径尺寸
型号
0.15mm 0.3mm 0.5mm
FR-D(CMF)
6.0
13.2
19.2
MicroMax-007
2.3
5.2
8.6
(CMF)
RU-H3R(石墨)
1.0
2.5
5.9
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
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(3). 光学元件
1). 晶体单色器 原理：布拉格反射
所得为单色平行光
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i) 平晶单色器
优点：带宽小，波长纯，是平行 光，因此能量分辨率高，适合高 分辨实验。
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FR-D
3.5kW, 60kV, 80mA ห้องสมุดไป่ตู้点：
0.1×1mm2 35kW/mm2
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MicroMax007
功率：800W 焦点：70μm 光学组件：
Osmic confocal optic
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
做连续谱源， 用于X射线吸收谱 能量色散X射线衍射
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
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6). 高能转靶X射线发生器
18kW, 200kV, 90mA
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
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7).θ-θ衍射仪
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
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光源与毛细管束组合的性能
光源
靶和功率 作用 光束直径 辐射强度 发散度
0.15mm Cu, 50kV, 50W 聚焦 0.15mm Mo, 50kV, 50W 聚焦 Bede微焦 Cu, 40 kV, 80W 准直 Oxford微焦 Cu, 40kV, 50W 准直 Oxford微焦 Mo, 50kV, 40W 准直 Oxford微焦 Mo, 50kV, 40W 准直
6kW, Cu-Mo复合靶
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
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4). 超高功率转靶X射线发生器
30kW, 60kW, 90kW
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5).低压高电流转靶X射线发生器
1000mA 螺旋钨丝, LaB6
3×109 1×109 1×109 1×108 1×108
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OXFORD+X-Ray Opt.Sys.
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[7] 混合的光学模块
一块抛物面镜和一块Ge（220）双 平晶组合使用 (Panalytical)，发 散度0.007°
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两块椭面镜的联合使用
与双平面镜组合
K-B排列
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3). 毛细管元件
利用X射线在毛细管内壁上的全反 射起聚焦或准直作用
等径毛细管 弯曲毛细管 不等径毛细管
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[3] 多层膜的用途
反射镜 单色器 聚焦镜 准直镜
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[4] 准直镜或聚焦镜
这是一种抛物面不 等厚多层膜，可 将发散光变成平 行光成为准直镜 或反过耒成为聚 焦镜的装置。
电子焦点尺寸：几十μm 输出功率：几十瓦
亮度：~1010/ph·s-1·cm-2·mrad-2·0.1 %BW-1
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几种微焦点X射线发生器
UltraBright Bede
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使晶体表面与反射晶面族斜交，则可 提高反射强度或增加光束面积。
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ii)弯晶聚焦单色器
弯晶单色器不仅有单色作用，还 有聚焦作用，可提高反射强度。 焦点可以做得相当小，因此弯晶 单色器也常用作聚焦元件。
弯曲方式：单弯曲，双弯曲
（mm） （μm） （％）
01apr96d 430 168/2.6
10.4
346
05apr96b 553 154/2.3
3.1
132
11mar96a 100 27.6/1.0
31.9
243
11mar96b 90 24.8/2.5
89.6
88
13mar96a 90 29.0/2.5
67.5
91
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缺点：是光强度低，对入射光束 的利用率低，无法分开谐波。
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（a）双平晶光路 （b）四晶高分辨光路
（c）沟道双晶单色器
有意识地让第二块晶 体微微偏离衍射角，可 大大降低高次谐波
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Xenocs
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K-B系统与微焦点X射线发生器组合
晶面
能量 接受角 微焦X源型号 功率 尺寸 光通量
（keV） （Srad）
(w) (μm) (Ph)
Ge(220) Si(111) Si(111) Si(220) Si(220)
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(二). X射线源
1. 实验室光源 2. 同步辐射源
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1.实验室光源
1). X射线发生器
阴极射线管的发展： 功率从几十瓦至几十千瓦 常规焦点至微焦点 密封管至可拆卸管(转靶)
准单晶(多晶),
弯晶聚焦反射面(001),
反射率﹥30%较好
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2)、多层膜
[1]多层膜的构造
是一种在基板上重复涂上两种不同材料制 成的一维晶体。
一种是高原子序数的重金属（H）,另一种 是低原子序数的非金属（L）。
这两个层的厚度之和dH＋dL构成这多层膜 的重复周期d。
（上）线光源
（下）点光源
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[5].椭圆聚焦镜
使发散光束聚集
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[6] Kirkpatrick-Baez(K-B)系统
两块单弯曲聚焦镜前后正交放置使在两 个方向聚焦
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2). Bruker的产品
18kW, 原MAC Science
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3). J. Schneider 的产品
圆筒面型，圆锥面型，对数曲线 弯曲
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原理：
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按2R弯曲 30
双弯曲单色器：
可在相互垂直的两个方向上 同时聚焦，有大的截取角
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dH和dL的大小和它们间的比值与多层膜的 性质有关。