详情

原文传递同步辐射共聚焦荧光实验装置中共聚焦微元尺寸测量方法

专利名称：	同步辐射共聚焦荧光实验装置中共聚焦微元尺寸测量方法
摘要：	本发明涉及一种同步辐射共聚焦荧光实验装置中共聚焦微元尺寸测量方法，其包括：将标样的铜系带表面与聚焦X射线的光路方向垂直；得到荧光信号强度与第一Y方向电机的位置的第一关系曲线；将标样的铜系带表面与聚焦X射线的光路方向平行；得到荧光信号强度与第一X方向电机的位置的第二关系曲线；将标样的铜系带表面朝上，使荧光信号以掠入射方式进入毛细管；得到荧光信号强度与第一Z方向电机的位置的第三关系曲线；将第一至第三关系曲线的半高宽作为共聚焦微元的尺寸。通过本发明可以直接对共聚焦微元进行测量，并且有效提高了微小共聚焦微元的测量精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中国科学院上海应用物理研究所
发明人：	闫帅;张丽丽;毛成文;张继超;林晓胜;李爱国
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
申请号：	CN201910062566.X
公开号：	CN109839397A
代理机构：	上海智信专利代理有限公司
代理人：	邓琪;杨希
分类号：	G01N23/223(2006.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	201800 上海市嘉定区嘉罗公路2019号
主权项：	1.一种同步辐射共聚焦荧光实验装置中共聚焦微元尺寸测量方法，所述同步辐射共聚焦荧光实验装置包括：一KB镜，其用于接收入射的非聚焦的硬X射线，并射出所述聚焦X射线；一样品控制系统，其包括：由下至上依次安装在一起的一第一X方向电机、一第一Y方向电机、一第一Z方向电机以及一样品架；一显微镜系统，其包括：一显微镜组件；以及一探测器系统，其包括：一荧光探测器以及一连接在该荧光探测器前端的毛细管；其中，所述KB镜的焦点和所述毛细管的焦点的重合部分为共聚焦微元；其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，将一具有铜系带的标样放置在所述样品架上，并使其铜系带表面与所述聚焦X射线的光路方向垂直，然后在所述显微镜组件的辅助观测下将所述标样的铜系带调整至所述聚焦X射线的焦点上，其中，所述标样的铜系带的厚度为5-20nm，其宽度为5-10μm；步骤2，通过移动所述第一X方向电机和所述第一Z方向电机，使所述聚焦X射线的焦点移动至所述标样的铜系带的中心位置上；步骤3，沿所述聚焦X射线的光路方向扫描所述第一Y方向电机，并通过所述荧光探测器记录得到荧光信号强度与所述第一Y方向电机的位置的第一关系曲线，将该第一关系曲线的半高宽作为所述共聚焦微元的深度分辨率；步骤4，将所述标样的铜系带表面朝向所述荧光探测器，以使所述铜系带表面与所述聚焦X射线的光路方向平行，并通过所述显微镜组件的辅助观测下将所述标样的铜系带调整至所述聚焦X射线的焦点上；步骤5，通过移动所述第一Z方向电机，使所述聚焦X射线的焦点移动至所述标样的铜系带的中心位置上；步骤6，扫描所述第一Y方向电机，通过所述荧光探测器观测以将所述标样置于荧光信号最强的位置；步骤7，沿垂直于所述聚焦X射线的光路的方向扫描所述第一X方向电机，并通过所述荧光探测器记录得到荧光信号强度与所述第一X方向电机的位置的第二关系曲线，将该第二关系曲线的半高宽作为所述共聚焦微元的宽度分辨率；步骤8，将所述标样的铜系带表面朝上，再将所述标样以所述聚焦X射线的光路方向为轴朝向所述毛细管旋转1°，以使荧光信号以掠入射方式进入所述毛细管，并通过所述显微镜组件的辅助观测下将所述标样的铜系带调整至所述聚焦X射线的焦点上；步骤9，通过移动所述第一X方向电机，使所述聚焦X射线的焦点移动至所述标样的铜系带的中心位置上；步骤10，扫描所述第一Y方向电机，通过所述荧光探测器观测以将所述标样置于荧光信号最强的位置；步骤11，沿竖直向上的方向扫描所述第一Z方向电机，并通过所述荧光探测器记录得到荧光信号强度与所述第一Z方向电机的位置的第三关系曲线，将该第三关系曲线的半高宽作为所述共聚焦微元的高度分辨率。 2.根据权利要求1所述的同步辐射共聚焦荧光实验装置中共聚焦微元尺寸测量方法，其特征在于，所述样品控制系统还包括：一安装在所述第一Y方向电机上以在其带动下沿Y方向运动的45度X方向电机；一安装在所述45度X方向电机上以在其带动下沿与X正方向和Y负方向各成45度角的方向运动的45度Y方向电机；所述第一Z方向电机安装在所述45度Y方向电机上以在其带动下沿与X正方向和Y正方向各成45度角的方向运动；一安装在所述第一Z方向电机上以在其带动下沿Z方向运动的旋转电机；所述样品架安装在所述旋转电机上以在其带动下在水平面内旋转。 3.根据权利要求1所述的同步辐射共聚焦荧光实验装置中共聚焦微元尺寸测量方法，其特征在于，所述显微镜系统还包括：一第二Y方向电机；一安装在所述第二Y方向电机上以在其带动下沿Y方向运动的第二X方向电机；一安装在所述第二X方向电机上以在其带动下沿X方向运动的第二Z方向电机；一安装在所述第二Z方向电机上以在其带动下沿Z方向运动的显微镜转接件；所述显微镜组件安装在所述显微镜转接件上。 4.根据权利要求1所述的同步辐射共聚焦荧光实验装置中共聚焦微元尺寸测量方法，其特征在于，所述探测器系统还包括：一第三Y方向电机；一安装在所述第三Y方向电机上以在其带动下沿Y方向运动的第三X方向电机；一安装在所述第三X方向电机上以在其带动下沿X方向运动的第三Z方向电机；一安装在所述第三Z方向电机上以在其带动下沿Z方向运动的摆角电机；一安装在所述摆角电机上的俯仰电机；一探测器罩，其一端套在所述荧光探测器的信号采集端，其另一端插设所述毛细管；所述荧光探测器安装在所述俯仰电机上，并在所述摆角电机的带动下调节摆动角度，并在所述俯仰电机的带动下调节俯仰角度。
所属类别：	发明专利