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原文传递一种利用单色器获得不同能量带宽X射线的方法

专利名称：	一种利用单色器获得不同能量带宽X射线的方法
摘要：	本发明公开了一种利用单色器获得不同能量宽度X射线的方法，该方法利用双晶体单色器步进扫描方式获得不同能量宽度X射线，该方法解决了传统光束线能量带宽由光学元件固有属性限制而不能任意改变的问题，为同步辐射粉光实验的前期验证提供一种可行的实验技术方案，该方法具有简单易行，实施成本低，能量带宽和能谱分布可以通过双晶体单色器运动方式进行控制的优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院高能物理研究所
发明人：	刘鹏;王山峰;董伟伟
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201811553395.2
公开号：	CN109668917A
代理机构：	北京君泊知识产权代理有限公司
代理人：	王程远
分类号：	G01N23/201(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	100049 北京市石景山区玉泉路19号乙高能物理研究所
主权项：	1.一种利用单色器获得不同能量宽度X射线的方法，该方法采用的实验系统包含同步辐射宽带光源、双晶体单色器及控制系统，其特征在于，该方法采用双晶体单色器步进扫描方式获得不同能量宽度X射线，该方法包括如下步骤：步骤S1，设定实验所需中心能量Ec，能量带宽ΔE以及双晶体单色器往复运动步长的能量Es；步骤S2，计算获得中心能量点对应双晶体单色器的Bragg角度θc，最大能量点和最小能量点对应双晶体单色器的Bragg角度θmin和θmax，以及双晶体单色器行走过程中各个能量点对应双晶体单色器的Bragg角度θi；步骤S3，实时读取双晶体单色器转角编码器的角度值，将双晶体单色器移动到输出X光能量为中心能量Ec对应的角度θc位置；步骤4，双晶体单色器开始往复运动的正向步进运动，运动中对每一步进行双重角度判断：确认到达目标能量点和确认是否需要改变运动方向；首先判断角度是否到达下一目标能量点对应的角度θi+1，如果未到该角度则继续驱动双晶体单色器并保证到达该角度；如果到达目标能量点对应的角度θi+1，此时角度更新为θi，判断该角度是否达到最大角度θmax：若未达到最大角度，继续驱动双晶体单色器转动到下一个相应的能量点θi+1，否则改变双晶体单色器的转动方向，进入步骤5；步骤5，双晶体单色器开始往复运动的负向步进运动，运动中对每一步进行双重角度判断：确认到达目标能量点和确认是否需要改变运动方向；首先判断角度是否到达下一能量点对应的角度θi-1，如果未到该角度则继续驱动双晶体单色器并保证到达该角度；如果到达目标能量点对应的角度θi-1，此时角度更新为θi，判断该角度是否达到最小角度θmin：若未达到最小角度，继续驱动双晶体单色器转动到下一个相应的能量点θi-1，否则改变双晶体单色器的转动方向，进入步骤S4；步骤6，循环重复步骤4和步骤5，在每个循环周期内即可获得设定能量带宽的X射线输出；其中双晶体单色器运动到每一个能量点后停留相同的时间长度。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶体单色器为双晶单色器。 3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述双晶单色器采用任意晶体的晶面。 4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：步骤7，通过外部条件结束程序，包括设定中心能量、能量宽度及往复运动能量步长(Ec，ΔE，Es)后，双晶体单色器便从能量中心位置开始往复的步进运动；实时获取双晶单色器的当前状态，若未到达目标能量点则继续调整至目标能量点；如果到达目标能量点，接着判断是否到达能量边界，如果没有到达边界则继续下一个目标能量点，否则改变运动方向。 5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法中进行实验测试时的曝光时间为双晶体单色器往复运动周期的整数倍。 6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心能量Ec可以根据实验需求设定。 7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相对能量带宽可以任意调节。 8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述往复运动步长可以根据晶体驱动电机的极限进行设定。 9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述往复运动的时间周期取决于晶体驱动电机的运动速度、每个能量点停留的时间长度和能量带宽的大小。
所属类别：	发明专利