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原文传递用于小角度X射线散射测量的X射线变焦镜头

专利名称：	用于小角度X射线散射测量的X射线变焦镜头
摘要：	在本文中描述用于控制照射射束光点大小以达成对不同大小的计量目标的透射式小角度X射线散射测量T‑SAXS测量的方法及系统。X射线照射光学器件子系统包含：一或多个聚焦光学元件，其具有在固定位置处的物平面及像平面；及一或多个照射孔径或狭缝，其独立地控制放大率及射束发散度。在其它方面中，连同放大率及射束发散度一起控制照射源大小及形状。以此方式，独立地控制射束发散度及样品上的照射光点大小，同时维持恒定照射通量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	科磊股份有限公司
发明人：	N·亚提湄夫;M·弗里德曼
专利状态：	有效
申请日期：	2018-01-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201880014362.2
公开号：	CN110383053A
代理机构：	北京律盟知识产权代理有限责任公司
代理人：	刘丽楠
分类号：	G01N23/207(2006.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	美国加利福尼亚州
主权项：	1.一种计量系统，其包括：照射子系统，其包含： x射线照射源，其经配置以产生x射线辐射，所述x射线照射源具有有限发射区域；聚焦光学元件，其具有一或多个反射表面，其中与在所述一或多个反射表面上的任一位置处的反射相关联的物平面的位置及像平面的位置为固定的；及射束选择子系统，其包含位于在所述x射线照射源与受测量样品之间的射束路径中的一或多个可移动狭缝或孔径，其中在垂直于所述照射子系统的中心轴线的方向上所述一或多个可移动狭缝或孔径相对于所述x射线辐射的位置控制所述照射子系统的光学放大率，且其中所述一或多个可移动狭缝或孔径的开口基于所述一或多个狭缝或孔径的所述位置而控制从所述聚焦光学元件反射且选自所述x射线辐射的x射线照射射束的发散度，所述x射线照射射束入射于所述受测量样品上；及 x射线检测器，其经配置以检测与响应于所述入射x射线照射射束而从所述受测量样品散射的辐射量相关联的强度。 2.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述x射线照射源的所述有限发射区域的形状及大小为可调整的。 3.根据权利要求2所述的计量系统，其进一步包括：计算系统，其经配置以：将第一命令信号传递到所述射束选择子系统，所述第一命令信号致使至少一个致动器使所述一或多个可移动狭缝或孔径在垂直于所述照射子系统的所述中心轴线的所述方向上相对于所述x射线辐射移动到与所述照射子系统的所要放大率对应的所要位置且将所述一或多个狭缝或孔径的所述开口调整到与所述入射x射线照射射束的所要发散度对应的所要开口；且将第二命令信号传递到所述照射源，所述第二命令信号致使所述照射源改变所述有限发射区域的大小、形状或大小及形状两者。 4.根据权利要求3所述的计量系统，其中所述第二命令信号还致使所述照射源调整产生所述x射线辐射的电子束的功率。 5.根据权利要求4所述的计量系统，其中所述有限发射区域的所述大小、形状或大小及形状两者的所述改变及对所述电子束的所述功率的所述调整会最大化所产生x射线通量，使得使用由所述入射x射线照射射束照射的所述样品的最大可允许区域。 6.根据权利要求3所述的计量系统，其中由所述入射x射线照射射束照射的所述样品的所述区域的所要大小及形状为圆形的或椭圆形的。 7.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述射束选择子系统位于在所述照射源与所述聚焦光学元件之间的所述x射线照射射束的光学路径、在所述聚焦光学元件与所述样品之间的所述x射线照射射束的光学路径或其组合中。 8.根据权利要求1所述的计量系统，其进一步包括：样品定位系统，其经配置以使所述受测量样品相对于所述入射x射线照射射束以多个入射角定位，其中所述多个入射角介于法线入射到与法线呈至少20度的入射之间的范围内。 9.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述聚焦光学元件为椭圆形状的。 10.根据权利要求1所述的计量系统，其中所述照射源与所述一或多个反射表面之间的距离为至少50毫米。 11.根据权利要求1所述的计量系统，其中照射子系统的所述光学放大率介于从至少2到5或更大的范围内。 12.一种x射线照射子系统，其包括： x射线照射源，其经配置以产生一定量的x射线辐射，其中所述x射线照射源的有限发射区域的形状及大小为可调整的；聚焦光学元件，其具有一或多个反射表面，其中与在一或多个反射表面上的任一位置处的反射相关联的物平面的位置及像平面的位置为固定的；及射束选择子系统，其包含位于在所述x射线照射源与受测量样品之间的射束路径中的一或多个可移动狭缝或孔径，其中在垂直于所述x射线照射子系统的中心轴线的方向上所述一或多个可移动狭缝或孔径相对于所述x射线辐射的位置控制所述照射子系统的光学放大率，且其中所述一或多个可移动狭缝或孔径的开口基于所述一或多个狭缝或孔径的所述位置而控制从所述聚焦光学元件反射且选自经反射的所述x射线辐射的x射线照射射束的发散度，所述x射线照射射束入射于所述受测量样品上。 13.根据权利要求12所述的x射线照射子系统，其进一步包括：计算系统，其经配置以：将第一命令信号传递到所述射束选择子系统，所述第一命令信号致使至少一个致动器使所述一或多个可移动狭缝或孔径在垂直于所述x射线照射子系统的所述中心轴线的所述方向上相对于所述x射线辐射移动到与所述照射子系统的所要放大率对应的所要位置且将所述一或多个狭缝或孔径的所述开口调整到与所述入射x射线照射射束的所要发散度对应的所要开口；且将第二命令信号传递到所述照射源，所述第二命令信号致使所述照射源改变所述有限发射区域的大小、形状或大小及形状两者。 14.根据权利要求13所述的计量系统，其中所述第二命令信号还致使所述照射源调整产生所述x射线辐射的电子束的功率。 15.根据权利要求14所述的计量系统，其中所述有限发射区域的所述大小、形状或大小及形状两者的所述改变及对所述电子束的所述功率的所述调整会最大化所产生x射线通量，使得使用由所述入射x射线照射射束照射的所述样品的最大可允许区域。 16.根据权利要求12所述的x射线照射子系统，其中所述射束选择子系统位于在所述照射源与所述聚焦光学元件之间的所述x射线照射射束的光学路径、在所述聚焦光学元件与所述样品之间的所述x射线照射射束的光学路径或其组合中。 17.根据权利要求12所述的x射线照射子系统，其中所述聚焦光学元件为椭圆形状的。 18.根据权利要求12所述的x射线照射子系统，其中所述照射源与所述一或多个反射表面之间的距离为至少50毫米。 19.根据权利要求12所述的x射线照射子系统，其中照射子系统的所述光学放大率介于从至少2到5或更大的范围内。 20.一种方法，其包括：在有限发射区域上方产生一定量的x射线辐射；使所述所产生x射线辐射的至少一部分从一或多个反射表面反射，其中与在所述一或多个反射表面上的任一位置处的反射相关联的物平面的位置及像平面的位置为固定的；及在垂直于x射线光学系统的中心轴线的方向上调整一或多个可移动狭缝或孔径相对于所述x射线光学系统的位置以控制所述有限发射区域的图像的光学放大率；调整所述一或多个可移动狭缝或孔径的开口以基于所述一或多个狭缝或孔径的所述位置而控制选自所述x射线辐射的x射线照射射束的发散度，所述x射线照射射束入射于受测量样品上；检测响应于所述入射x射线照射射束而从所述受测量样品散射的x射线辐射；及基于所述所检测x射线辐射而确定与安置于所述受测量样品上的测量目标相关联的所关注参数的值。 21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括：调整所述有限发射区域的形状、所述有限发射区域的大小或两者。 22.根据权利要求21所述的方法，其进一步包括：调整产生所述x射线辐射的电子束的功率。 23.根据权利要求22所述的方法，其中所述有限发射区域的所述大小、形状或大小及形状两者的所述改变及对所述电子束的所述功率的所述调整会最大化所产生x射线通量，使得使用由所述入射x射线照射射束照射的所述样品的最大可允许区域。 24.根据权利要求20所述的方法，其中所述一或多个反射表面包含旋转椭球体、圆柱体、椭圆柱体、球体及超环面体中的任一者的几何形状。 25.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括：使所述受测量样品相对于x射线辐射的所述入射射束以多个入射角定位，其中所述多个入射角介于法线入射到与法线呈至少20度的入射之间的范围内。
所属类别：	发明专利