CN109324072B - 高通量组合材料芯片的检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高通量组合材料芯片的检测系统及其检测方法，所述检测方法包括步骤：调整校正光源的位置，以使得校正光源的光斑中心的坐标与X射线发射装置的光斑中心的坐标重合；控制装置控制样品台移动高通量组合材料芯片阵列，以使得高通量组合材料芯片阵列的第一个样品中心的坐标与校正光源的光斑中心的坐标重合；控制装置控制样品台移动高通量组合材料芯片阵列，以使得X射线发射装置发射的X射线依次入射至高通量组合材料芯片阵列的样品上；数据处理装置依次获取经高通量组合材料芯片阵列的样品衍射的测量光束并对所述测量光束进行分析。所述检测系统及其检测方法能够实现自动、快速、有效对高通量组合材料芯片阵列的样品进行检测。

Description

高通量组合材料芯片的检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及X射线衍射技术领域，尤其涉及一种高通量组合材料芯片的检测系统及其检测方法。

背景技术

新材料的研发是国民经济和国防建设的基础和先导，其研发速度往往成为高新科技产品开发的决定性因素。以试错为特征的传统材料研究方法耗时费力，极大地制约了材料创新的速度。高通量组合材料芯片合成技术，利用镀膜及掩模技术经过多次掩模形成多个阵列分立成分样品，实现高通量组合材料芯片制备，以指数量级加快新材料的制备速度，从而加速高新材料的合成与筛选，成为优化合成工艺和确定合成路线的必要手段。

然而，新材料的快速制备只是材料研发必要环节之一，还需要对制备的高通量组合材料芯片进行快速的X射线衍射结构表征，实现新材料的快速筛选。高通量组合材料芯片阵列的特点为：样品单元的面积和单元间距很小、样品单元的边长和单元间距为定值、样品阵列密度大。现有的X射线衍射设备由于X射线束焦斑较大、样品台结构单一，无法对其结构进行有效、自动、快速表征。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种高通量组合材料芯片的检测系统及其检测方法，能够对高通量组合材料芯片阵列的样品进行有效、自动、快速表征。

本发明提出的具体技术方案为：提供一种高通量组合材料芯片的检测系统，所述检测系统包括：

X射线发射装置，用于发射X射线至高通量组合材料芯片阵列的样品上，所述高通量组合材料芯片阵列包括多个呈阵列排布的样品；

样品台，用于承载所述高通量组合材料芯片阵列；

控制装置，用于控制所述样品台沿X轴、Y轴、Z轴移动，以使得所述X射线发射装置发射的X射线依次入射至所述高通量组合材料芯片阵列的样品上；

数据处理装置，用于依次获取经所述高通量组合材料芯片阵列的样品衍射的测量光束并对所述测量光束进行分析。

进一步地，所述控制装置包括：

校正光源，用于发射光束至所述高通量组合材料芯片阵列的样品上；

图像采集器，用于采集经所述高通量组合材料芯片阵列的样品衍射的光束或所述高通量组合材料芯片阵列的样品的图像；

控制器，用于获取所述图像采集器采集的光束的光斑中心的坐标、所述样品中心的坐标并根据所述光斑中心的坐标、所述样品中心的坐标生成控制指令；

伺服电机，用于根据所述控制指令控制所述样品台的运动，以使得所述X射线发射装置发射的X射线的光斑中心的坐标与所述高通量组合材料芯片阵列的样品中心的坐标重合。

进一步地，所述X射线发射装置包括X射线管和聚焦元件。

进一步地，所述聚焦元件选自K-B镜、菲涅尔波带片或多毛细管透镜中的一种。

进一步地，所述样品台沿X轴、Y轴移动的误差不大于±2um，所述样品台沿Z轴转动的误差不大于±21″。

本发明还提供了一种高通量组合材料芯片的检测方法，所述检测方法包括步骤：

调整校正光源的位置，以使得所述校正光源的光斑中心的坐标与X射线发射装置的光斑中心的坐标重合；

控制装置控制样品台沿X轴、Y轴、Z轴移动高通量组合材料芯片阵列，以使得所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品中心的坐标与所述校正光源的光斑中心的坐标重合，所述高通量组合材料芯片阵列包括多个呈阵列排布的样品；

所述控制装置控制所述样品台沿X轴、Y轴移动所述高通量组合材料芯片阵列，以使得所述X射线发射装置发射的X射线依次入射至所述高通量组合材料芯片阵列的样品上；

数据处理装置依次获取经所述高通量组合材料芯片阵列的样品衍射的测量光束并对所述测量光束进行分析。

进一步地，所述调整校正光源的位置，以使得所述校正光源的光斑中心的坐标与X射线发射装置的光斑中心的坐标重合步骤具体包括：

将荧光板置于所述样品台上，开启所述X射线发射装置；

图像采集器采集所述荧光板受激发射的第一光束，控制器获取所述图像采集器采集的第一光束的光斑中心；

关闭所述X射线发射装置，开启所述校正光源；

所述图像采集器对所述校正光源入射到所述荧光板上的第二光束进行采集，所述控制器获取所述图像采集器采集的第二光束的光斑中心；

调整所述校正光源的位置，以使得所述第二光束的光斑中心的坐标与所述第一光束的光斑中心的坐标重合。

进一步地，控制装置控制样品台沿X轴、Y轴、Z轴移动所述高通量组合材料芯片阵列，以使得所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品中心的坐标与所述校正光源的光斑中心的坐标重合步骤具体包括：

取下所述荧光板，将所述高通量组合材料芯片阵列置于所述样品台上；

所述图像采集器获取所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品的图像，所述控制器根据所述第一个样品的图像计算出所述第一个样品中心的坐标；

开启所述校正光源，所述图像采集器获取所述校正光源的光斑的图像，所述控制器根据所述光斑的图像计算出所述光斑中心的坐标；

所述控制器根据所述第一个样品中心的坐标和所述光斑中心的坐标生成第一控制指令；

伺服电机根据所述第一控制指令控制所述样品台运动，以使得所述第一个样品中心的坐标与所述光斑中心的坐标重合。

进一步地，所述图像采集器获取所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品的图像，所述控制器根据所述第一个样品的图像计算出所述第一个样品中心的坐标之前，所述检测方法还包括：

所述控制器根据所述荧光板与所述高通量组合材料芯片阵列的厚度差生成第二控制指令；

所述伺服电机根据所述第二控制指令控制所述样品台运动，以使得所述高通量组合材料芯片阵列与所述荧光板处于同一高度。

进一步地，控制装置控制样品台沿X轴、Y轴、Z轴移动所述高通量组合材料芯片阵列，以使得所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品中心的坐标与所述校正光源的光斑中心的坐标重合之前，所述检测方法还包括：

图像采集器获取所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品的图像，控制装置根据所述第一个样品的图像计算出所述第一个样品中心的坐标；

所述控制装置控制所述样品台沿X轴方向移动预定距离，以使得所述高通量组合材料芯片阵列的第一行的其他样品的图像位于所述图像采集器的采集范围内；

所述图像采集器获取所述高通量组合材料芯片阵列的第一行的其他样品的图像，所述控制装置根据所述第一行的其他样品的图像计算出所述其他样品中心的坐标并根据所述第一个样品中心的坐标、所述第一行的其他样品中心的坐标计算得到所述高通量组合材料芯片阵列相对于X轴的偏转角度；

所述控制装置根据所述偏转角度控制所述样品台沿Z轴旋转，以使得所述高通量组合材料芯片阵列与X轴平行。

本发明提供的高通量组合材料芯片的检测系统及其检测方法，所述检测系统包括X射线发射装置、样品台、控制装置及数据处理装置，样品台用于承载所述高通量组合材料芯片阵列，通过控制装置控制所述样品台沿X轴、Y轴移动，从而实现自动、快速、有效对高通量组合材料芯片阵列的样品进行检测，然后通过数据处理装置依次获取经所述高通量组合材料芯片阵列的样品衍射的测量光束并对所述测量光束进行分析，实现对高通量组合材料芯片阵列的样品的结构表征。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1为高通量组合材料芯片的检测系统的结构示意图；

图2为高通量组合材料芯片阵列的结构示意图；

图3为高通量组合材料芯片的检测方法的流程图；

图4为依次获取高通量组合材料芯片阵列的样品的结构表征示意图；

图5为校正光源的光斑中心的坐标与X射线发射装置的光斑中心的坐标重合的示意图；

图6为高通量组合材料芯片阵列的第一个样品中心的坐标与校正光源的光斑中心的坐标重合的示意图；

图7为高通量组合材料芯片阵列相对于X轴的偏转角度的计算原理示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为局限于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。

参照图1，本实施例提供的高通量组合材料芯片的检测系统包括X射线发射装置1、样品台2、控制装置3及数据处理装置4。X射线发射装置1用于发射X射线至高通量组合材料芯片阵列5的样品51上，高通量组合材料芯片阵列5包括多个呈阵列排布的样品51。样品台2用于承载高通量组合材料芯片阵列5。控制装置3用于控制样品台2沿X轴、Y轴、Z轴移动，以使得X射线发射装置1发射的X射线依次入射至高通量组合材料芯片阵列5的样品51上。数据处理装置4用于依次获取经高通量组合材料芯片阵列5的样品51衍射的测量光束并对所述测量光束进行分析。其中，本实施例中的数据处理装置4可以为X射线二维面阵探测器，当然也可以为其他探测器，这里不做限定。

高通量组合材料芯片阵列5的样品51的尺寸为微米级，通过本实施例提供的检测系统能够自动、快速、有效对这些微小样品51进行检测。

参照图2，本实施例中的高通量组合材料芯片阵列5包括多个样品51，多个样品51呈矩形阵列排布即(A_ij)_n╳n阵列，其中，A_ij表示高通量组合材料芯片阵列5中位于第i行的第j列的样品51，1≤i≤n，1≤j≤n，每个样品51为正方形，其边长为L，相邻两个样品51之间的间距d相等。

控制装置3包括校正光源31、图像采集器32、控制器33及伺服电机34。校正光源31用于发射光束至高通量组合材料芯片阵列5的样品51上。图像采集器32用于采集经高通量组合材料芯片阵列5的样品51衍射的光束或高通量组合材料芯片阵列5的样品51的图像。控制器33用于获取图像采集器32采集的光束的光斑中心的坐标、样品51中心的坐标并根据光斑中心的坐标、样品51中心的坐标生成控制指令。伺服电机34用于根据控制指令控制样品台2的运动，以使得X射线发射装置1发射的X射线的光斑中心的坐标与高通量组合材料芯片阵列5的样品51中心的坐标重合。

X射线发射装置1包括X射线管11和聚焦元件12，X射线管11用于发射微束X射线，聚焦元件12用于对X射线管11发射的微束X射线进行聚焦，以使得聚焦后的光斑直径在100微米以内。其中，X射线管11为点发散X射线管，聚焦元件12选自K-B镜、菲涅尔波带片或多毛细管透镜中的一种，当然，聚焦元件12还可以选自其他对X射线有聚焦作用的元件，这里仅仅作为示例示出，不做限定。

本实施例中X射线发射装置1和数据处理装置4固定在测角仪上(图未标)，通过测角仪可以同时调节X射线发射装置1和数据处理装置4与样品台2之间的角度，以使得聚焦元件12出射光束与样品台2之间的角度与经高通量组合材料芯片阵列5的样品51衍射的测量光束与样品台2之间的角度相等。其中，X射线发射装置1和数据处理装置4与样品台2之间的角度范围为0°～75°。

本实施例中校正光源31为激光器，激光器的工作波长为可见光范围，其发射的光束为准直光束且光束的直径在100微米以内。图像采集器32为CCD图像传感器，其中，CCD图像传感器的放大倍率为100倍以上。

控制器33可以通过伺服电机34控制样品台2沿X轴、Y轴移动，其中，样品台2沿X轴、Y轴移动的误差不大于±2um。控制装置3也可以控制样品台2沿Z轴360°转动，其中，样品台2沿Z轴转动的误差不大于±21″。

参照图3，本实施例还提供了上述高通量组合材料芯片的检测方法，该检测方法包括步骤：

S1、调整校正光源31的位置，以使得校正光源31的光斑中心的坐标与X射线发射装置1的光斑中心的坐标重合。

S2、控制装置3控制样品台2沿X轴、Y轴、Z轴移动高通量组合材料芯片阵列5，以使得高通量组合材料芯片阵列5的第一个样品51中心的坐标与校正光源31的光斑中心的坐标重合。

本实施例中以高通量组合材料芯片阵列5为8×8阵列即(A_ij)_8╳8阵列，为例，其中，1≤i≤8，1≤j≤8，步骤S2中高通量组合材料芯片阵列5的第一个样品51指的是位于8×8阵列中的第一行的第一列的样品51即A₁₁。通过步骤S1和步骤S2后便可以实现X射线发射装置1与高通量组合材料芯片阵列5的第一个样品51对准。

S3、控制装置3控制样品台2沿X轴、Y轴移动高通量组合材料芯片阵列5，以使得X射线发射装置1发射的X射线依次入射至高通量组合材料芯片阵列5的样品51上。

S4、数据处理装置4依次获取经高通量组合材料芯片阵列5的样品51衍射的测量光束并对测量光束进行分析。

具体的，在步骤S3、S4中，每一个样品51都对应有一些特定的衍射角度，当X射线发射装置发射的X射线与样品台2之间的夹角为这些特定角度时，数据处理装置4才能获取经高通量组合材料芯片阵列5的样品51衍射的测量光束即样品51的衍射信号，从而对该样品51的结构进行表征，因此，步骤S3、S4中需要先对X射线发射装置1和数据处理装置4的扫描角度θ的范围进行设定，即设定X射线发射装置1和数据处理装置4与样品台2之间的角度范围，数据处理装置4在扫描角度θ的范围内对样品51的衍射信号进行多次获取，再对多次获取的衍射信号进行分析，以获得该样品51对应的物相结构。本实施例中，扫描角度θ为0°～75°。

步骤S3、S4中还需要设定X射线发射装置1和数据处理装置4的步进角度即完成一次数据采集X射线发射装置1和数据处理装置4转动的角度，这里，数据采集指的是衍射信号的获取。本实施例中，步进角度为0.01°～0.05°，即X射线发射装置1和数据处理装置4的扫描角度θ从0°开始，以0.01°～0.05°为间隔，直到扫描角度θ等于75°为止。此外，步骤S3、S4中还需要设定单步数据采集时间即完成一次数据采集所需要的时间τ。

参照图4，以高通量组合材料芯片阵列5为8×8阵列为例，先从8×8阵列的第一行的第一列即A₁₁开始，X射线发射装置1发射的X射线入射至高通量组合材料芯片阵列5的第一个样品51后被衍射，衍射后的测量光束被数据处理装置4获取，对第一行的第一列的样品51进行n次数据采集，其中，

ρ表示扫描角度θ的扫描幅度即ρ＝75°-0°＝75°，δ表示步进角度；对一个样品51进行采集所需要的时间为t＝τ×n，τ表示单步数据采集时间。

经过时间t后，控制装置3控制样品台2沿X轴移动高通量组合材料芯片阵列5，移动的距离为L+d，使得X射线发射装置1发射的X射线入射到高通量组合材料芯片阵列5中位于第一行的第二列的样品51即A₁₂，第一行的第二列的样品51将入射到其上的X射线进行衍射，衍射后的测量光束被数据处理装置4获取，对第一行的第二列的样品51进行n次数据采集，以此类推，直到8×8阵列的第一行的每一列的样品51都完成上面的结构表征过程。

然后，控制装置3再控制样品台2沿Y轴移动高通量组合材料芯片阵列5，移动的距离为L+d，使得X射线发射装置1发射的X射线入射到高通量组合材料芯片阵列5中位于第二行的第八列的样品51即A₂₈，本实施例中高通量组合材料芯片阵列5的移动路径呈蛇形，即相邻两行的移动方向相反。经过时间t后，控制装置3控制样品台2沿X轴移动高通量组合材料芯片阵列5，移动的距离为-(L+d)即第二行移动方向与第一行的移动方向相反，使得X射线发射装置1发射的X射线入射到高通量组合材料芯片阵列5中位于第二行的第七列的样品51即A₂₇，重复上面的过程，直到8×8阵列的第二行的每一列的样品51都完成上面的结构表征过程。

以此类推，直到8×8阵列的每一行的每一列的样品51都完成上面的结构表征过程，最后得到高通量组合材料芯片阵列5的结构表征数据，通过分析高通量组合材料芯片阵列5的结构表征数据便可以获得每个样品51的结构情况，从而可以对样品进行快速筛选。

参照图5，本实施例中，步骤S1具体包括步骤：

S11、将荧光板6置于样品台2上，开启X射线发射装置1；

S12、图像采集器32采集荧光板6受激发射的第一光束，控制器33获取图像采集器32采集的第一光束的光斑中心；

S13、关闭X射线发射装置1，开启校正光源31；

S14、图像采集器32对校正光源31入射到荧光板6的第二光束进行采集，控制器33获取图像采集器32采集的第二光束的光斑中心；

S15、调整校正光源31的位置，以使得第二光束的光斑中心的坐标与第一光束的光斑中心的坐标重合，从而实现校正光源31与X射线发射装置1对准，其中，在步骤S15之后，将校正光源31关闭。

参照图6，本实施例中，步骤S2具体包括步骤：

S21、取下荧光板6，将高通量组合材料芯片阵列5置于样品台2上；

S22、图像采集器32获取高通量组合材料芯片阵列5的第一个样品51的图像，控制器33根据第一个样品51的图像计算出第一个样品51中心的坐标；

S23、开启校正光源31，图像采集器32获取校正光源31的光斑的图像，控制器33根据光斑的图像计算出光斑中心的坐标；

S24、控制器33根据第一个样品中心的坐标和光斑中心的坐标生成第一控制指令；

S25、伺服电机34根据第一控制指令控制样品台2运动，以使得第一个样品51中心的坐标与光斑中心的坐标重合，从而实现高通量组合材料芯片阵列5的第一个样品51与校正光源31对准。

例如，第一个样品51中心的坐标为(x₁，y₁)，光斑中心的坐标为(x₀，y₀)，则控制器33根据光斑中心与第一个样品51中心的坐标差(x₀-x₁，y₀-y₁)生成第一控制指令，其中，第一控制指令用于使得伺服电机控制样品台2沿X轴运动距离为∣x₀-x₁∣、沿Y轴运动距离为∣y₀-y₁∣，从而使得第一个样品51中心的坐标与光斑中心的坐标重合。

为了能够更精确的对样品51的结构进行表征，在步骤S22之前，所述检测方法还包括：

控制器33根据荧光板6与高通量组合材料芯片阵列5的厚度差生成第二控制指令；

伺服电机34根据第二控制指令控制样品台2运动，以使得高通量组合材料芯片阵列5与荧光板6处于同一高度，其中，第二控制指令用于使得伺服电机34控制样品台2沿Z轴方向移动，移动的距离为荧光板6与高通量组合材料芯片阵列5的厚度差，从而使得高通量组合材料芯片阵列5与荧光板6处于同一高度。

在将高通量组合材料芯片阵列5置于样品台2上时，为了能够使得高通量组合材料芯片阵列5与X轴平行，可以在样品台2上设置一个标示刻度，在放置高通量组合材料芯片阵列5时，只要将其与标示刻度对齐便刻意实现高通量组合材料芯片阵列5与X轴平行。本实施例中可以通过检测系统实现自动将高通量组合材料芯片阵列5与X轴平行。

具体地，在步骤S2之前，所述检测方法还包括：

图像采集器32获取高通量组合材料芯片阵列5的第一个样品51的图像，控制装置3即控制器33根据第一个样品51的图像计算出第一个样品51中心的坐标；

控制装置3控制样品台2沿X轴方向移动预定距离，以使得高通量组合材料芯片阵列5的第一行的其他样品51的图像位于图像采集器32的采集范围内，具体地，控制器33生成控制指令，伺服电机34根据控制指令控制样品台2沿X轴方向移动预定距离；

图像采集器32获取高通量组合材料芯片阵列5的第一行的其他样品51的图像，控制装置3根据第一行的其他样品的图像计算出其他样品中心的坐标并根据第一个样品中心的坐标、第一行的其他样品中心的坐标计算得到高通量组合材料芯片阵列5相对于X轴的偏转角度α；

控制装置3根据偏转角度α控制样品台2沿Z轴旋转，以使得高通量组合材料芯片阵列5与X轴平行。

参照图7，下面以移动的预定距离为(n-1)L+(n-1)d即7L+7D为例对上面过程进行描述。

图像采集器32获取高通量组合材料芯片阵列5的第一个样品51的图像，控制器33根据第一个样品51的图像计算出第一个样品51中心的坐标(x₁，y₁)；控制器33生成控制指令，伺服电机34根据控制指令控制样品台2沿X轴方向移动7L+7D，此时，高通量组合材料芯片阵列5的第一行的第八列的样品51刚好位于图像采集器32的采集范围内。

图像采集器32获取第一行的第八列的样品51的图像，控制器33根据第一行的第八列的样品51的图像计算出其中心的坐标(x₂，y₂)，然后根据第一个样品51中心的坐标(x₁，y₁)、第一行的第八列的样品51中心的坐标(x₂，y₂)计算得到高通量组合材料芯片阵列5相对于X轴的偏转角度α，其中，偏转角度α的计算公式如下：

最后，控制器33根据偏转角度α通过伺服电机34控制样品台2沿Z轴旋转，以使得高通量组合材料芯片阵列5与X轴平行。

本实施例提供的高通量组合材料芯片阵列的检测系统及其检测方法，检测系统包括X射线发射装置1、样品台2、控制装置3及数据处理装置4，样品台2用于承载高通量组合材料芯片阵列5，通过控制装置3控制样品台2沿X轴、Y轴移动，从而实现自动、快速、有效对高通量组合材料芯片阵列5的样品51进行检测，然后通过数据处理装置4依次获取经高通量组合材料芯片阵列5的样品51衍射的测量光束并对测量光束进行分析，实现对高通量组合材料芯片阵列5的样品51的结构表征。此外，本实施例提供的高通量组合材料芯片的检测系统及其检测方法还可以实现自动将高通量组合材料芯片阵列5与X轴平行，进一步地提升了检测的有效性。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种高通量组合材料芯片的检测系统，其特征在于，包括：X射线发射装置、样品台、控制装置及数据处理装置；其中，

X射线发射装置，用于发射X射线至样品台上的荧光板上，使所述荧光板受激发射第一光束；还用于发射X射线至高通量组合材料芯片阵列的样品上，所述高通量组合材料芯片阵列包括多个呈阵列排布的样品；其中，所述X射线发射装置包括X射线管和聚焦元件；

样品台，用于承载所述荧光板，还用于承载所述高通量组合材料芯片阵列；

控制装置，用于控制所述样品台沿X轴、Y轴、Z轴移动，以使得所述X射线发射装置发射的X射线依次入射至所述高通量组合材料芯片阵列的样品上；

数据处理装置，用于依次获取经所述高通量组合材料芯片阵列的样品衍射的测量光束并对所述测量光束进行分析；

其中，所述控制装置包括：

校正光源，用于发射光束至所述样品台上的荧光板上；还用于发射光束至所述高通量组合材料芯片阵列的样品上；

图像采集器，用于采集所述荧光板受激发射的第一光束及采集所述校正光源入射到所述荧光板上的第二光束；还用于采集所述校正光源的光斑的图像及所述高通量组合材料芯片阵列的样品的图像；其中，所述图像采集器为CCD图像传感器；

控制器，用于获取所述图像采集器采集的第一光束的光斑中心及获取所述图像采集器采集的第二光束的光斑中心；还用于获取所述图像采集器采集的所述光斑的图像的光斑中心的坐标、所述样品中心的坐标并根据所述光斑中心的坐标、所述样品中心的坐标生成控制指令；

伺服电机，用于根据所述控制指令控制所述样品台的运动，以使得所述X射线发射装置发射的X射线的光斑中心的坐标与所述高通量组合材料芯片阵列的样品中心的坐标重合。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述聚焦元件选自K-B镜、菲涅尔波带片或多毛细管透镜中的一种。

3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述样品台沿X轴、Y轴移动的误差不大于±2um，所述样品台沿Z轴转动的误差不大于±21＂。

4.一种高通量组合材料芯片的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括步骤：

调整校正光源的位置，以使得所述校正光源的光斑中心的坐标与X射线发射装置的光斑中心的坐标重合；

控制装置控制样品台沿X轴、Y轴、Z轴移动高通量组合材料芯片阵列，以使得所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品中心的坐标与所述校正光源的光斑中心的坐标重合，所述高通量组合材料芯片阵列包括多个呈阵列排布的样品；

所述控制装置控制所述样品台沿X轴、Y轴移动所述高通量组合材料芯片阵列，以使得所述X射线发射装置发射的X射线依次入射至所述高通量组合材料芯片阵列的样品上；

数据处理装置依次获取经所述高通量组合材料芯片阵列的样品衍射的测量光束并对所述测量光束进行分析；

其中，所述调整校正光源的位置，以使得所述校正光源的光斑中心的坐标与X射线发射装置的光斑中心的坐标重合步骤具体包括：

将荧光板置于所述样品台上，开启所述X射线发射装置；

图像采集器采集所述荧光板受激发射的第一光束，控制器获取所述图像采集器采集的第一光束的光斑中心；其中，所述图像采集器为CCD图像传感器；

关闭所述X射线发射装置，开启所述校正光源；

所述图像采集器对所述校正光源入射到所述荧光板上的第二光束进行采集，所述控制器获取所述图像采集器采集的第二光束的光斑中心；

调整所述校正光源的位置，以使得所述第二光束的光斑中心的坐标与所述第一光束的光斑中心的坐标重合。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，控制装置控制样品台沿X轴、Y轴、Z轴移动所述高通量组合材料芯片阵列，以使得所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品中心的坐标与所述校正光源的光斑中心的坐标重合步骤具体包括：

取下所述荧光板，将所述高通量组合材料芯片阵列置于所述样品台上；

所述图像采集器获取所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品的图像，所述控制器根据所述第一个样品的图像计算出所述第一个样品中心的坐标；

开启所述校正光源，所述图像采集器获取所述校正光源的光斑的图像，所述控制器根据所述光斑的图像计算出所述光斑中心的坐标；

所述控制器根据所述第一个样品中心的坐标和所述光斑中心的坐标生成第一控制指令；

伺服电机根据所述第一控制指令控制所述样品台运动，以使得所述第一个样品中心的坐标与所述光斑中心的坐标重合。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述图像采集器获取所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品的图像，所述控制器根据所述第一个样品的图像计算出所述第一个样品中心的坐标之前，所述检测方法还包括：

所述控制器根据所述荧光板与所述高通量组合材料芯片阵列的厚度差生成第二控制指令；

所述伺服电机根据所述第二控制指令控制所述样品台运动，以使得所述高通量组合材料芯片阵列与所述荧光板处于同一高度。

7.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，控制装置控制样品台沿X轴、Y轴、Z轴移动所述高通量组合材料芯片阵列，以使得所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品中心的坐标与所述校正光源的光斑中心的坐标重合之前，所述检测方法还包括：

图像采集器获取所述高通量组合材料芯片阵列的第一个样品的图像，控制装置根据所述第一个样品的图像计算出所述第一个样品中心的坐标；

所述控制装置控制所述样品台沿X轴方向移动预定距离，以使得所述高通量组合材料芯片阵列的第一行的其他样品的图像位于所述图像采集器的采集范围内；

所述图像采集器获取所述高通量组合材料芯片阵列的第一行的其他样品的图像，所述控制装置根据所述第一行的其他样品的图像计算出所述其他样品中心的坐标并根据所述第一个样品中心的坐标、所述第一行的其他样品中心的坐标计算得到所述高通量组合材料芯片阵列相对于X轴的偏转角度；

所述控制装置根据所述偏转角度控制所述样品台沿Z轴旋转，以使得所述高通量组合材料芯片阵列与X轴平行。

Images