DD206599A1 - Vorrichtung zur herstellung von roentgenstrahlfokussierenden kristallbauelementen - Google Patents

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINE VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON ROENTGENSTRAHLFOKUSSIERENDEN KRISTALBAUELEMENTEN,DIE IN VIELEN ANORDNUNGEN DER ROETGENSPEKTROSKOPIE,ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE,ROENTGENASTRONOMIE UND ROENTGENMIKROSKOPIE VERWENDETWERDER.UM KRISTALLBAUELEMENTE FUER DIEFOKUSSIERUNG VONROENTGENSTRAHLEN MIT MOEGLICHST GERINGEM AUWAND HERSTELLEN ZU KOENNEN,WURDE EINE VORRICHTUNG GESCHAFFEN,DIR ES ERLAUBT,DUENNE KRISTALLSCHEIBEN QUASIROTATIONSELLIPSOIDFOERMIG ZUKRUEMMEN.MIT HILFE EINER GROBVAKUUMANLAGE UND EINEM ANSAUGSTUTZEN FUER DUENNE KRISTALLSCHEBEN (FIG.1) KOENNEN QUASIROTATIONSELLIPSIODFOERMIGE KRISTALLKRUEMMUNG ERZEUGT WERDEN,DIE MAN MITTELS EINER ANALOGEN UEBERDRUCKANLAGE (FIG.2) IN ROBUSTE ROETGENSTRAHLFOKUSSIERENDE KRISTALLBAUELEMENTE UEBERFUEHREN KANN.

Description

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Titels Vorrichtung zur Herstellung von röntgenstrahl·?okussierenden Kristallbauelernenten

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung variierbarer rotationsellipsoidförmiger Krümmungen dünner Kristallscheiben und eine Vorrichtung zur Herstellung robuster röntgenstrahlpunktfokussierender Kristallbauelemente, wie sie in vielen Anordnungen der Röntgenspektroskopie, Röntgendiffraktometrie, Röntgenastronomie und Röntgenmikroskopie verwendet werden·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Wegen des Gewinns an Lichtstärke ist bei endlichen Quellabständen eine Rotationsellipsoidkrümmung der symmetrischen Metaäbenen von Kristallen zur Fokussierung von Röntgenstrahlen optimal· Bekannt sind technische Teillösungen mit unterschiedlicher Annäherung an diese Krümmung·

Es ist ZoB, bekannt} eine zylindrische Krümmung durch Verspannen mit vier Stäben (J»B· Borovsky, Doklady Akad, Nauk SSSR 72 (1950) 485) bzw· durch Andrücken an eine Sollform (Dokumentation Röntgenmonochromatorsystem RMS, VEB Präzisionsmechanik Freiberg) zu erreichen·

Eine sphärische Krümmung kann realisiert werden durch Ansprengen an eine Sollform (L*M, Beijajev et al·, Kvantovaja Elektronika 3 (1976) 2057-9), durch Ankleben (J.Eggs, K· Ullmer, Z, an-

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gew. Physik 20 (1965) 118-12S) bzw. Ansaugen (D.L. Parker, Advances in X~ray analysis "Vol. 13 New York Plenum Press 1973). Es wurden auch torische Kristallkrüraiaungen durch einen zylindrischen Anschliff einer ebenen Kristallscheibe mit dem Krümmungsradius IL| und Ansaugen der angeschliffenen Kristallseite an eine zylindrische Sollform mit dem Radius R₂, wobei die Zy- I linderachsen senkrecht aufeinander stehen, erzielt (D.W. Ber- > remann et al«, Appl* .Q&iL&aJl(UL'lS22X~2O&X}· Durch das Ansaugen induzierte Staubeinlagerungen zwischen Kristall und Sollform setzen die Krümmungsgüte jedoch stark herab· Alle diese bekannten Teillösungen sind durch einen hohen Aufwand bei der Kristallbearbeitung gekennzeichnet" und/oder erfordern umfangreiche Spezialkenntnisse beim Krümmen» Die Bauelemente mit zylindrischer Krümmung haben besonders bei kleinen Bragg-Winkeln einen größeren Lichtstärkeverlust gegenüber den zweidimensionalen Krümmungen· Die sphärisch gekrümmten Kristalle stellen einen Kompromiß dar, sie erfüllen höchste Abbilduagsforderungen nur im Bereich sehr großer Bragg-Winkel. Kristallbauelemente mit torischer Krümmung sind für einen bestimmten Bragg-Winkel bzw. eine Wellenlänge abgestimmte Die Qualität der technischen Ausführungen und der hohe Aufwand befriedigen jedoch noch nicht·

Ziel der Erfindung :

Die Erfindung verfolgt das Ziel, Kristallbauelemente für die Fokussierung von Röntgenstrahlen mit möglichst geringem Aufwand herzustellen·

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dünne Kristallscheiben quasirotationsellipsoidförmig zu krümmen und eine Vorrichtung zu schaffen, um derartige Kristallbauelemente robuster Form herstellen zu können. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung but Herstellung von Kristallbauelementen für die Fokussierung

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von Röntgenstrahlen in röntgenspektroskopischen, -diffraktometrischen und -mikroskopischen Anordnungen erfindungsgemäß dadurch ^. gelöst, daß sie aus einem evakuierbaren Gefäß mit einer Außenfläche spezieller Form uad einer mit dem Gefäß verbundenen regulierbaren Grobvakuumanlage besteht« Die Gefäßfläche hat neben einer Saugöffnung eine ellipsenförmige Nut zum Aufnehmen eines Gummirundrings, auf den der zu krümmende Kristall gelegt wird. Durch die Einstellung eines Unterdrucks im Gefäß relativ zum äußeren Luftdruck und durch die Wahl der Ellipsenparameter wird die erforderliche Krümmung approximiert·

Für die Fixierung der gewünschten quasirotationselliptischen Form wird vorteilhafterweise folgende Vorrichtung verwendet, Sie besteht aus einem stabilen, verschraubbaren Gefäß mit der speziell geformten Innenfläche und einer mit ihm verbundenen regulierbaren Überdruckanlage· Die Gefäßfläche hat neben der Öffnung die ellipsenförmige Nut zum Aufnehmen des Gummirundrings, auf den der zu krümmende Kristall gelegt wird. Ein aushärtender oder thermoplastischer Kleber wird durch die Öffnung auf die konvex gebogene Rückseite der Kristallscheibe aufgebracht.

Ausführungsbeispiel:

Das erfindungsgemäße Verfahren realisiert man durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Kristallbauelementen für die Fokussierung von Röntgenstrahlen Fig 1, die aus einer Grobvakuumanlage (Wasserstrahlpumpe 1, Puffergefäß 2, Nadelventil 3» Hg-U-Rohr Manometer 4) und einer mit einem Ansaugstutzen 5 versehenen und eine ellipsenförmige Nut zum Einlegen eines die Auflage für eine Kristallscheibe 7 bildenden Gummirundrings 6 besteht· Durch Wahl des Druckunterschiedes und der Nut lassen sich gewünschte Kristallkrümmungen erzeugen«

Die Aufgabe robuste Kristallbauelemente zu schaffen, wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung Fig. 2 gelöst, die aus einer Anlage zur Erzeugung eines einstellbaren Überdruckes 2,3,4, 8,9 besteht»Die Druckdose 9 ist durch einen aufschraubbaren Dekkel 10 mit ellipsenförmiger Nut, den die Auflage für die Kristall

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scheibe 7 bildenden Gumiuirundring 6 gekennzeichnet· Die Bohrung im Deckel 10 ermöglicht das Aufbringen eines aushärtenden oder thermoplastischen Elebers 11 auf die Rückseite der Kristallscheibe 7» Nach der Konservierung der Kristallkrümmung kann das Bauteil 11 +7 aus der Druckdose entnommen werden und der überstehende Kristallrand chemisch oder mechanisch entfernt werden·

Claims (2)

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1. Vorrichtung zur Herstellung von Kristallbauelementen für die Fokussierung von Röntgenstrahlen zur Anwendung in röntgsnspektroskopischen, -diffraktometrischen und -mikroskpischen Anordnungen» dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem evakuierbaren Gefäß, dessen eine Oberfläche eine von einer ellipsenförmigen Nut zum Einlegen eines die vakuumdichte Auflage für eine Kristallscheibe bildenen Gummirundringes umgebende Öffnung aufweist und einer mit dem Gefäß verbundenen regulierbaren Grobvakuumanlage besteht·

2· Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Fixieren der gewünschten rotationsellipsoidförmigen Krümmung eine Auflage mit einer entsprechenden elliptischen Nut, einen darin befindlichen Gummirundring, eine Anlage zur Erzeu«*· gung eines einstellbaren Überdruckes auf die Oberfläche der Kristallscheibe und eine Öffnung in der Auflage zum Aufbringen eines aushärtenden oder thermoplastischen Klebers auf die Rückseite der Kristallscheibe enthält.

Hierzu 1SeItQ Zeichnungen