DE10317677A1 - Primärstrahlfänger - Google Patents
Primärstrahlfänger Download PDFInfo
- Publication number
- DE10317677A1 DE10317677A1 DE10317677A DE10317677A DE10317677A1 DE 10317677 A1 DE10317677 A1 DE 10317677A1 DE 10317677 A DE10317677 A DE 10317677A DE 10317677 A DE10317677 A DE 10317677A DE 10317677 A1 DE10317677 A1 DE 10317677A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- detector
- radiation
- catcher
- sample
- ray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 58
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 241000237942 Conidae Species 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/201—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials by measuring small-angle scattering
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/207—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/207—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions
- G01N23/2073—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions using neutron detectors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Ein röntgen- bzw. Neutronen-optisches System mit einer Röntgen- bzw. Neutronen-Quelle (1), von der entsprechende Strahlung als Primärstrahl (2) auf eine zu untersuchende Probe (4) geführt wird, mit einem Röntgen- bzw. Neutronen-Detektor zum Empfang von an der Probe gebeugter oder gestreuter Strahlung, wobei die Quelle (1), die Probe und der Detektor im Wesentlichen auf einer Linie (= z-Achse) angeordnet sind, und wobei zwischen der Probe und dem Detektor ein Strahlfänger (5; 31; 41) vorgesehen ist, dessen Querschnittsform senkrecht zur z-Richtung an den Querschnitt des Primärstrahls angepasst ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlfänger zur optimalen Einstellung des Verhältnisses der auf den Detektor gelangenden Nutzstrahlung zur Störstrahlung entlang der z-Richtung verschiebbar angeordnet ist. Dadurch wird der Detektor vor der Einwirkung des Primärstrahls geschützt, und gleichzeitig kann ein möglichst großer Anteil von gebeugter oder gestreuter Strahlung zum Detektor gelangen und der Strahlfänger an zeitlich veränderliche Eigenschaften der Strahloptik leicht angepasst werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein röntgen- bzw. Neutronen-optisches System mit einer Röntgen- bzw. Neutronen-Quelle, von der entsprechende Strahlung als Primärstrahl auf eine zu untersuchende Probe geführt wird, mit einem Röntgen- bzw. Neutronen-Detektor zum Empfang von an der Probe gebeugter oder gestreuter Strahlung, wobei die Quelle, die Probe und der Detektor im Wesentlichen auf einer Linie (=z-Achse) angeordnet sind, und wobei zwischen der Probe und dem Detektor ein Strahlfänger vorgesehen ist, dessen Querschnittsform senkrecht zur z-Richtung an den Querschnitt des Primärstrahls angepasst ist.
- Ein gattungsgemäßes röntgenoptisches System ist beispielsweise durch die Firmendruckschrift "HR-PHK for NanoSTAR", Instruction Handbook, Anton Paar GmbH, Kärntner Str. 322, A-8054 Graz (Österreich), 1998, insbesondere Seite 16, bekannt geworden.
- Zur Untersuchung der Eigenschaften, etwa Materialeigenschaften, von Proben werden röntgen- und neutronenoptische Verfahren eingesetzt. Ein gebündelter Röntgen- oder Neutronenstrahl wird dazu auf die Probe gelenkt, wo er mit der Probe auf vielfältige Weise wechselwirkt, insbesondere durch Streuung und Beugung. Die Röntgen- oder Neutronenstrahlung nach dem Wechselwirkungsprozess wird durch einen Detektor registriert und anschließend ausgewertet, um auf Eigenschaften der Probe rückzuschließen.
- Bei vielen dieser Verfahren unterliegt nur ein kleiner Teil der Röntgen- oder Neutronenstrahlung einer Richtungsablenkung. Der weitaus größte Teil der Strahlung passiert die Probe unabgelenkt. Der unabgelenkte Teil der Strahlung wird Primärstrahl genannt, sowohl vor als auch hinter der Probe. In der Regel müssen Detektoren zur Registrierung von gebeugter oder gestreuter Strahlung vor der direkten Einwirkung des Primärstrahls geschützt werden, um irreversible Beschädigungen am Detektor zu vermeiden. Dazu werden sogenannte Strahlfänger eingesetzt, die den Detektor teilweise abschatten, um einen Einfall von Primärstrahlung zu verhindern. Ein Strahlfänger kann auch störende divergente parasitäre Strahlung (etwa durch Fresnel-Beugung an Blendenrändern) abschatten.
- Ein Strahlfänger des bekannten Standes der Technik ist in der Firmendruckschrift der Anton Paar GmbH, aaO, beschrieben. Der Strahlfänger besteht aus einem Goldplättchen, welches durch Nylonfäden in einem Stahlring fixiert ist. Die Position des Goldplättchens in der Ringebene (xy-Ebene) kann über zwei Mikrometerschrauben justiert werden. Der Stahlring wird am Detektor angeflanscht.
- Das Profil des Primärstrahls, insbesondere sein Durchmesser, ist von verschiedenen Einflussfaktoren abhängig. Zum einen weisen die verwendeten Komponenten wie Blenden oder die Strahloptiken Fertigungstoleranzen auf. Zum anderen gibt es auch zeitlich veränderliche Eigenschaften der Strahloptik, etwa Temperatureinflüsse, Alterungserscheinungen, oder veränderliche experimentelle Aufbauten.
- Um den Detektor unter diesen Umständen ausreichend zuverlässig vor dem Primärstrahl schützen zu können, muss ein relativ großer Strahlfänger eingesetzt werden, der auch einen Teil der im Bereich der Kleinwinkelstreuung (ca. 0,1 bis 5° Strahlablenkung) anfallenden Strahlung abschattet, wodurch Informationen über die Probe verloren gehen kann. Alternativ ist es möglich, den Strahlfänger iterativ einer gegebenen Strahloptik anzupassen; in diesem Falle können aber veränderliche Eigenschaften Strahloptiken nicht korrigiert werden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, einen Strahlfänger bereitzustellen, der den Detektor vor der Einwirkung des Primärstrahls und divergenter parasitärer Störstrahlung schützt, und gleichzeitig einen möglichst großen, wählbaren Anteil von gebeugter oder gestreuter Strahlung zum Detektor gelangen lässt, wobei der Strahlfänger zeitlich veränderlichen Eigenschaften der Strahloptik leicht anpassbar ist.
- Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache, aber wirkungsvolle Weise bei einem Röntgen- oder neutronenoptischen System der eingangs vorgestellten Art dadurch gelöst, dass der Strahlfänger zur optimalen Einstellung des Verhältnisses der auf den Detektor gelangenden Nutzstrahlung zur Störstrahlung entlang der z-Richtung verschiebbar angeordnet ist.
- Nach dem Durchdringen der Probe ist der Primärstrahl in aller Regel divergent, d.h. der Strahldurchmesser nimmt mit dem Ausbreitungsweg entlang der Strahlachse (z-Achse) zu. Durch die erfindungsgemäße Verschiebbarkeit des Strahlfängers in z-Richtung, d.h. auf den Detektor zu bzw. vom Detektor weg kann der Strahlfänger an genau die Position im Strahlengang verfahren werden, an der der feste Durchmesser des Strahlfängers und der örtlich veränderliche Durchmesser des Primärstrahles (und der parasitärer Streustrahlung) übereinstimmen. Durch diesen Aufbau werden der Primärstrahl und parasitäre Streustrahlung vom Detektor ferngehalten, gleichzeitig können strahlnahe Beugungserscheinungen vom Detektor weitestgehend erfasst werden.
- Anders ausgedrückt kann erfindungsgemäß der Durchmesser des Schattenwurfes des Strahlfängers in der Detektorebene (senkrecht zur Strahlachse, z-Richtung) beliebig eingestellt werden. Wenn der Schattenwurf des Strahlfängers genau den Strahlfleck des Primärstrahls und etwaiger parasitärer Strahlung in der Detektorebene abdeckt, ist der Strahlfänger optimal positioniert. Der Durchmesser des Schattenwurfs kann auf die Gegebenheiten des Experiments, insbesondere auf die genauen Abmessungen der Komponenten, abgestimmt werden. Auch ist eine Veränderung des Schattenwurfs, um sich zeitlichen Änderungen der Eigenschaften der Strahloptik anzupassen, leicht möglich.
- Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist das System zur Messung von Kleinwinkel-Streuung, insbesondere zwischen 0,1° und 5° eingerichtet. In diesem Fall ist eine genaue Ausblendung der Störstrahlung von Primärstrahl und divergenter parasitärer Strahlung besonders vorteilhaft, um den größtmöglichen Informationsgehalt der detektierten Nutzstrahlung zu gewährleisten, denn die Nutzstrahlung bei Kleinwinkelstreuexperimenten ist vornehmlich strahlnah gebeugte Strahlung.
- Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Strahlfänger in einer xy-Ebene senkrecht zur z-Richtung justierbar ist. Dadurch kann nicht nur der Durchmesser, sondern auch die Position des Schattenwurfs des Strahlfängers in der Detektorebene eingestellt werden.
- Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der der Strahlfänger eine runde, vorzugsweise eine kreisförmige Querschnittsform aufweist. In der Regel sind die Querschnitte von Primärstrahl und parasitärer Streustrahlung ebenfalls rund ausgeformt, so dass in diesem Fall der Strahlfänger in seiner Querschnittsform dem Regelfall angepasst ist.
- Bevorzugt ist weiterhin eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems, bei der der Strahlfänger eine Kegelstumpf-ähnliche Form aufweist. Die Kegelachse ist dabei an der Strahlachse ausgerichtet, und die breitere Kegelstumpfseite ist der Quelle bzw. der Probe zugewandt. In diesem Fall definiert die breite Kegelstumpfseite mit ihrem Rand eine scharfe Grenze des abgeschatteten Bereichs im Strahlengang. Wechselwirkungen von Strahlung mit der Kegelmantelfläche sind weitgehend ausgeschlossen.
- Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sieht vor, dass der Strahlfänger aus einem für die Strahlung stark absorbierenden Material aufgebaut ist, insbesondere aus Au und/oder Sb und/oder Pb und/oder W und/oder Bi. In diesem Falle kann der Strahlfänger relativ dünn und leicht ausgebildet werden, was dessen Justage erleichtert.
- Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der der Strahlfänger motorisch in z-Richtung verfahrbar ist. Dadurch kann die Justage in z-Richtung maschinell mit großer Präzision durchgeführt werden.
- Besonders bevorzugt ist eine Weiterbildung dieser Ausführungsform, bei der das System nach vorgebbaren Kriterien automatisch justierbar ist. Insbesondere kann die automatische Justage nach jeder Veränderung des experimentellen Aufbaus oder vor jeder Messung durchgeführt werden. Es werden dann unter optimalen Bedingungen die Messungen durchgeführt. Typische Kriterien sind zum Beispiel das Unterschreiten einer gewissen oberen Grenzleistung von Strahlung am Detektor.
- Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei der die dem einfallenden Strahl zugewandte Fläche des Strahlfängers konkav gestaltet ist. Die Strahlung fällt dann näherungsweise senkrecht auf die Oberfläche des Strahlfängers, und eine hohe Absorption der Strahlung wird erreicht.
- Eine andere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Detektor ein Ein-Element-Detektor (nulldimensionaler Detektor) ist, der einen definierten Winkelbereich um die z-Achse abfahren kann. Ein-Element-Detektoren sind besonders preisgünstig und zuverlässig.
- Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Detektor ein eindimensionaler Detektor. Durch diesen kann eine Steigerung der Messgeschwindigkeit bei Vermessen eines Winkel- bzw. Raumwinkelbereiches erreicht werden.
- Noch größere Messgeschwindigkeiten bei Vermessung eines Raumwinkelbereiches werden bei einer weiteren, besonders bevorzugten, alternativen Ausführungsform erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Detektor ein zweidimensionaler Flächendetektor ist, wobei die Detektorfläche im Wesentlichen senkrecht zur z-Richtung angeordnet ist. Flächendetektoren sind besonders empfindlich.
- Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
- Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 : den schematischen Strahlengang in einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems mit in z-Richtung justiertem Strahlfänger; -
2 : den schematischen Aufbau einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems; -
3 den schematischen Aufbau eines in z-Richtung verschiebbaren Strahlfängers mit Federaufhängung nach der Erfindung; -
4 den schematischen Aufbau eines in z-Richtung verschiebbaren Strahlfängers mit Spindelantrieb nach der Erfindung. - In
1 ist der Strahlengang in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen röntgen- oder neutronenoptischen Systems dargestellt. Eine äußerst schematisch dargestellte Quelle1 emittiert Strahlung (Röntgen- oder Neutronenstrahlung) entlang einer z-Achse. Die emittierte Strahlung ist divergent (oder konvergent), d.h. ihr Querschnitt nimmt mit zunehmender Ausbreitung in positiver z-Richtung zu (oder ab). Die Strahlung besteht im wesentlichen aus einem kegelförmigen Primärstrahl2 , der in seinem äußeren Randbereich von einem kegelförmigen Mantel aus parasitärer Störstrahlung3 umschlossen ist. Die Störstrahlung3 kann beispielsweise durch Beugungseffekte an Blenden, welche zur Quelle1 gehören, entstehen. Unter der Quelle1 wird diejenige Vorrichtung verstanden, die den auf die Probe fallenden Primärstrahl2 erzeugt, etwa ein letzter Spiegel, eine letzte Blende oder ein letzter Kollimator hinter einer Röntgenröhre oder einem (häufig radioaktiven) Neutronenstrahler. - Auf der Strahlachse (z-Achse) des Primärstrahls
2 ist eine Probe4 angeordnet, die vom Primärstrahl vollständig ausgeleuchtet werden kann. Ein Großteil des Primärstrahls2 durchdringt die Probe4 unverändert, während ein anderer Teil der Strahlung in nicht dargestellter Weise mit der Probe4 wechselwirkt und aus dem Kegelmantel von Primärstrahl2 und Störstrahlung3 herausgestreut oder -gebeugt wird. - Weiterhin auf der Strahlachse angeordnet sind ein Strahlfänger
5 und ein zweidimensionaler Flächendetektor6 . Der Strahlfänger5 ist zwischen Probe4 und Flächendetektor6 angeordnet und kann entlang der z-Achse verschoben werden. Auch ist eine Justage der Position des Strahlfängers5 in einer xy-Ebene senkrecht zur z-Richtung möglich. Die der Probe4 zugewandte Außenkante7 des Strahlfängers5 erstreckt sich senkrecht zur z-Richtung genau so weit wie der Kegelmantel der Störstrahlung3 an dieser z-Position. Dadurch wird ein Raumwinkelbereich8 , der durch Kanten9 begrenzt ist, sowohl von Strahlung des Primärstrahls2 als auch von Störstrahlung3 freigehalten. Die sich an den Raumwinkelbereich8 anschließende Fläche des Flächendetektors6 bleibt von intensiver Strahlung frei, wodurch der Flächendetektor6 vor Beschädigung geschützt wird. Die übrige Fläche des Flächendetektors6 steht zur Detektion von an der Probe4 gebeugter oder gestreuter Strahlung zur Verfügung. - Wäre der Strahlfänger weiter links, also bei einer kleineren z-Position näher an der Probe
4 angeordnet, würde über die Primärstrahlung2 und die Störstrahlung3 hinaus noch weitere, von der Probe4 gebeugte oder gestreute Strahlung absorbiert. Wäre hingegen der Strahlfänger5 weiter rechts, bei einer größeren z-Position weiter weg von der Probe4 angeordnet, würde ein Teil der Störstrahlung3 oder gar des Primärstrahls2 auf den Flächendetektor6 gelangen können. -
2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen röntgenoptischen Systems. An eine Röntgenröhre21 ist eine optische Einrichtung22 angeschlossen, die von der Röntgenröhre21 bereitgestellte Röntgenstrahlung aufbereitet, insbesondere monochromatisiert und bündelt. Ein der Probe4 zugewandtes Austrittsfenster der optischen Einrichtung22 definiert die Quelle1 der Röntgenstrahlung im Sinne der Erfindung. Die Quelle1 emittiert den Primärstrahl sowie gegebenenfalls parasitäre Störstrahlung im wesentlichen entlang einer mit der z-Achse zusammenfallenden Strahlachse. - Zwischen der Probe
4 und einem Flächendetektor6 ist ein Strahlfänger5 angeordnet, der auf der Strahlachse (z-Achse) verschiebbar und arretierbar ist. Durch die Verschiebung des Strahlfängers5 kann die auf den Flächendetektor6 fallende Röntgenstrahlung definiert werden, um Störstrahlung von der Detektion auszuschließen und möglichst viel Nutzstrahlung einer Detektion zuzuführen. -
3 zeigt eine Ausführungsform eines Strahlfängers31 im Rahmen der Erfindung. Der Strahlfänger31 besteht hier aus einem zylinderförmigen permanentmagnetischen Plättchen mit einer Goldbeschichtung auf seiner der Quelle zugewandten Seite. Das Plättchen kann auch ein massives Absorberteil, beispielsweise aus Gold, Blei, Wismut etc., sowie ein permanentmagnetisches Element aufweisen, welches für die Bewegung des Strahlfängers31 in einem Magnetfeld sorgt. Die Zylinderachse und Magnetachse fällt mit der z-Achse zusammen. Der Strahlfänger31 ist mittels Kaptonfäden35 an Spannfedern32 befestigt, die ihrerseits an einem ortsfesten Halterahmen33 befestigt sind. - Um den Strahlfänger
31 entlang der z-Achse zu justieren, kann im Bereich des Strahlfängers31 in nicht dargestellter Weise mittels einer elektromagnetischen Spule eine Magnetfeld in z- oder -z-Richtung erzeugt werden. Dadurch wird eine Kraft auf den Strahlfänger31 ausgeübt. Diese Kraft sorgt für eine Auslenkung des Strahlfängers31 in Pfeilrichtung34 . Dieser Auslenkung wirken die Spannfedern32 mit einer Rückstellkraft entgegen. Im Rahmen des Hook'schen Gesetzes ist die Auslenkung des Strahlfängers34 aus der dargestellten Mittelposition linear mit dem in der elektromagnetischen Spule fließenden Gleichstrom, wodurch die z-Position des Strahlfängers31 leicht einstellbar ist. Die elektromagnetische Spule kann vorteilhafter Weise im Halterahmen33 integriert sein. - Anstelle einer magnetischen Vorrichtung zur Bewegung des Strahlfängers
31 können auch mechanische Konstruktionen eingesetzt werden. - Zur Justage des Strahlfängers
31 , insbesondere zur Prüfung der Blockierung des Primärstrahls, kann statt eines empfindlichen Detektors entweder ein robuster Hilfsdetektor eingesetzt werden, der durch eine direkte Primärstrahleinwirkung nicht beschädigt wird, oder aber die Strahlungsleistung der Quelle wird für die Justagemessung so weit reduziert, dass eine Beschädigung des empfindlichen Detektors ausgeschlossen ist. Dies kann beispielsweise durch einen Absorber im Primärstrahl geschehen. -
4 zeigt eine andere Ausführungsform eines Strahlfängers41 im Rahmen der Erfindung. Der Strahlfänger41 besteht aus einem zylinderförmigen Plättchen mit der Zylinderachse entlang der z-Achse. Der Strahlfänger41 ist auf einem Stativ42 angeordnet. Dieses Stativ42 wird in einer parallel zur z-Achse verlaufenden Schiene43 geführt. Ein Fuß44 des Stativs42 weist ein Gewinde auf, in dem eine Spindel45 verläuft. Diese Spindel45 ist über Backen46 ,47 an der Schiene43 befestigt und über einen nicht dargestellten Motor antreibbar. Durch Drehung der Spindel wird der Fuß44 entlang der Schiene43 verschoben, wodurch das gesamte Stativ42 in Pfeilrichtung48 verschoben wird. Dies resultiert in einer Positionierung des Strahlfängers41 auf der z-Achse. Die gesamte Anordnung mit dem Strahlfänger41 ist innerhalb einer Strahlungsabschirmung49 angeordnet. - Strahlfänger, welche in allen drei Raumrichtungen justierbar sind, können dazu eingesetzt werden, auch einzelne gebeugte Strahlen in einem Beugungsspektrum abzuschatten und auszublenden. Insofern können auch mehrere Strahlfänger im Rahmen dieser Erfindung miteinander kombiniert werden.
Claims (12)
- Röntgen- bzw. Neutronen-optisches System mit einer Röntgen- bzw. Neutronen-Quelle (
1 ), von der entsprechende Strahlung als Primärstrahl (2 ) auf eine zu untersuchende Probe (4 ) geführt wird, mit einem Röntgen- bzw. Neutronen-Detektor (6 ) zum Empfang von an der Probe (4 ) gebeugter oder gestreuter Strahlung, wobei die Quelle (1 ), die Probe (4 ) und der Detektor (6 ) im Wesentlichen auf einer Linie (=z-Achse) angeordnet sind, und wobei zwischen der Probe (4 ) und dem Detektor ein Strahlfänger (5 ;31 ;41 ) vorgesehen ist, dessen Querschnittsform senkrecht zur z-Richtung an den Querschnitt des Primärstrahls (2 ) angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlfänger (5 ;31 ;41 ) zur optimalen Einstellung des Verhältnisses der auf den Detektor gelangenden Nutzstrahlung zur Störstrahlung entlang der z-Richtung verschiebbar angeordnet ist. - System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System zur Messung von Kleinwinkel-Streuung, insbesondere zwischen 0,1° und 5° eingerichtet ist.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlfänger (
5 ;31 ;41 ) in einer xy-Ebene senkrecht zur z-Richtung justierbar ist. - System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlfänger (
5 ;31 ;41 ) eine runde, vorzugsweise eine kreisförmige Querschnittsform aufweist. - System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlfänger (
5 ;31 ;41 ) eine Kegelstumpfähnliche Form aufweist. - System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlfänger (
5 ;31 ;41 ) aus einem für die Strahlung stark absorbierenden Material aufgebaut ist, insbesondere aus Au und/oder Sb und/oder Pb und/oder W und/oder Bi. - System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlfänger (
5 ;31 ;41 ) motorisch in z-Richtung verfahrbar ist. - System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das System nach vorgebbaren Kriterien automatisch justierbar ist.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem einfallenden Strahl zugewandte Fläche (
7 ) des Strahlfängers (5 ;31 ;41 ) konkav gestaltet ist. - System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ein Ein-Element-Detektor (nulldimensionaler Detektor) ist, der einen definierten Winkelbereich um die z-Achse abfahren kann.
- System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ein eindimensionaler Detektor ist.
- System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ein zweidimensionaler Flächendetektor (
6 ) ist, wobei die Detektorfläche im Wesentlichen senkrecht zur z-Richtung angeordnet ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10317677A DE10317677A1 (de) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | Primärstrahlfänger |
EP04003734A EP1469303A1 (de) | 2003-04-17 | 2004-02-19 | In Richtung der optischen Achse verschiebbarer Primärstrahlfänger für Röntgen- oder Neutronenstrahlen |
US10/810,820 US20040206908A1 (en) | 2003-04-17 | 2004-03-29 | Primary beam stop |
US11/522,382 US7295650B2 (en) | 2003-04-17 | 2006-09-18 | Method for operating a primary beam stop |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10317677A DE10317677A1 (de) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | Primärstrahlfänger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10317677A1 true DE10317677A1 (de) | 2004-11-18 |
Family
ID=32892391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10317677A Ceased DE10317677A1 (de) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | Primärstrahlfänger |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20040206908A1 (de) |
EP (1) | EP1469303A1 (de) |
DE (1) | DE10317677A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013112736A1 (de) | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Anton Paar Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Proben |
CN113994200A (zh) * | 2019-04-10 | 2022-01-28 | 阿戈斯佩技术公司 | 医学成像系统及其使用方法 |
DE202024102248U1 (de) | 2023-05-26 | 2024-05-25 | Bruker Axs Gmbh | Geführter Strahlfänger in einem Röntgen-optischen System |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6956928B2 (en) * | 2003-05-05 | 2005-10-18 | Bruker Axs, Inc. | Vertical small angle x-ray scattering system |
GB0312499D0 (en) * | 2003-05-31 | 2003-07-09 | Council Cent Lab Res Councils | Tomographic energy dispersive diffraction imaging system |
FR2883074B1 (fr) | 2005-03-10 | 2007-06-08 | Centre Nat Rech Scient | Systeme de detection bidimensionnelle pour rayonnement neutrons |
JP4278108B2 (ja) * | 2006-07-07 | 2009-06-10 | 株式会社リガク | 超小角x線散乱測定装置 |
US7920676B2 (en) * | 2007-05-04 | 2011-04-05 | Xradia, Inc. | CD-GISAXS system and method |
US9575017B2 (en) * | 2014-02-24 | 2017-02-21 | Rigaku Innovative Technologies, Inc. | High performance Kratky assembly |
JP6528264B2 (ja) * | 2015-01-27 | 2019-06-12 | 国立研究開発法人理化学研究所 | イメージング装置及び方法 |
US9993220B2 (en) | 2015-06-26 | 2018-06-12 | Prismatic Sensors Ab | Scatter estimation and/or correction in x-ray imaging |
ES2599628B1 (es) * | 2016-08-01 | 2017-09-05 | Consorci Per A La Construcció, Equipament I Explotació Del Laboratori De Llum De Sincrotró | Dispositivo de tope para haces de radiación |
CN110161062A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-23 | 杨振敏 | 中子化学战剂无损检测系统 |
DE102019208834B3 (de) | 2019-06-18 | 2020-10-01 | Bruker Axs Gmbh | Vorrichtung zum Justieren und Wechseln von Strahlfängern |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5008909A (en) * | 1990-02-07 | 1991-04-16 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Diffractometer data collecting method and apparatus |
US6163592A (en) * | 1999-01-28 | 2000-12-19 | Bruker Axs, Inc. | Beam scattering measurement system with transmitted beam energy detection |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8325544D0 (en) * | 1983-09-23 | 1983-10-26 | Howe S H | Orienting crystals |
JPS60131900A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 単結晶の製造方法 |
JPH0755727A (ja) * | 1993-08-20 | 1995-03-03 | Rigaku Corp | ダイレクトビームストッパを備えたx線装置 |
US5717733A (en) * | 1995-05-31 | 1998-02-10 | Quanta Vision, Inc. | X-ray and neutron diffractometric imaging of the internal structure of objects |
US6125165A (en) * | 1998-12-22 | 2000-09-26 | William K. Warburton | Technique for attentuating x-rays with very low spectral distortion |
DE50104879D1 (de) * | 2001-01-17 | 2005-01-27 | Yxlon Int Security Gmbh | Anordnung zum Messen des Impulsübertragungsspektrums von elastisch gestreuten Röntgenquanten |
AU2003222026A1 (en) * | 2002-03-21 | 2003-10-08 | Bruker Axs, Inc. | Transmission mode x-ray diffraction screening system |
JP2004125582A (ja) * | 2002-10-02 | 2004-04-22 | Rigaku Corp | 分析装置及び分析方法 |
JP3751008B2 (ja) * | 2002-11-27 | 2006-03-01 | 株式会社リガク | X線分析装置 |
US7139366B1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-11-21 | Osmic, Inc. | Two-dimensional small angle x-ray scattering camera |
-
2003
- 2003-04-17 DE DE10317677A patent/DE10317677A1/de not_active Ceased
-
2004
- 2004-02-19 EP EP04003734A patent/EP1469303A1/de not_active Ceased
- 2004-03-29 US US10/810,820 patent/US20040206908A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-09-18 US US11/522,382 patent/US7295650B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5008909A (en) * | 1990-02-07 | 1991-04-16 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Diffractometer data collecting method and apparatus |
US6163592A (en) * | 1999-01-28 | 2000-12-19 | Bruker Axs, Inc. | Beam scattering measurement system with transmitted beam energy detection |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
H.P Klug, L.E.Alexander, X-Ray Diffraction Procedures, John Wiley & Sons, New York 1954, p. 653-656 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013112736A1 (de) | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Anton Paar Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Proben |
AT513660A1 (de) * | 2012-11-30 | 2014-06-15 | Anton Paar Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Proben |
AT513660B1 (de) * | 2012-11-30 | 2014-09-15 | Anton Paar Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Proben |
US9562865B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-02-07 | Anton Paar Gmbh | Method and apparatus for analysis of samples |
CN113994200A (zh) * | 2019-04-10 | 2022-01-28 | 阿戈斯佩技术公司 | 医学成像系统及其使用方法 |
US12109057B2 (en) | 2019-04-10 | 2024-10-08 | Argospect Technologies Inc. | Medical imaging systems and methods of using the same |
DE202024102248U1 (de) | 2023-05-26 | 2024-05-25 | Bruker Axs Gmbh | Geführter Strahlfänger in einem Röntgen-optischen System |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20070007464A1 (en) | 2007-01-11 |
US7295650B2 (en) | 2007-11-13 |
EP1469303A1 (de) | 2004-10-20 |
US20040206908A1 (en) | 2004-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10317677A1 (de) | Primärstrahlfänger | |
DE60035876T2 (de) | Mikrostrahl-Kollimator für Hochauflösungs-Röntgenstrahl-Beugungsanalyse mittels konventionellen Diffraktometern | |
EP1859454B1 (de) | Kollimator mit einstellbarer brennweite | |
DE2653837C2 (de) | Szintillator-Anordnung einer Szintillationskamera | |
EP1647840B1 (de) | Röntgen- oder neutronenoptisches Analysegerät mit variabel ausgeleuchtetem Streifendetektor | |
EP2975369B1 (de) | Monochromator mit schwingungsarm bewegbaren optischen elementen | |
EP3987279B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum bestimmen der werkstoffeigenschaften eines polykristallinen produkts | |
DE2642637C2 (de) | Röntgenfluoreszenzspektrometer | |
EP3292392B1 (de) | Zytometrierverfahren und zytometereinheit | |
DE102006019138B4 (de) | Partikeluntersuchungsgerät mit Vergrößerungsbereich | |
DE102004038321A1 (de) | Lichtfalle | |
DE102022112766A1 (de) | Spektrometersystem zur laserinduzierten Plasmaspektralanalyse | |
EP1100092B1 (de) | Vorrichtung zur Führung von Röntgenstrahlen | |
DE10221200A1 (de) | Röntgenfluoreszenzspektrometer | |
DE102012200739A1 (de) | Vorrichtung zum Kalibrieren eines Streulichtmessgerätes | |
EP2359978B1 (de) | Messeinrichtung für eine Laserstrahlbearbeitungsvorrichtung | |
DE112019003855T5 (de) | Streulichtdetektor | |
WO2006079471A1 (de) | Kollimator mit einstellbarer brennweite | |
AT527236B1 (de) | Verfahren zum Analysieren einer Probe sowie Vorrichtung hierzu | |
DE19954661C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Justage eines Kollimators | |
DE19644936C2 (de) | Anordnung zur Elementanalyse von Proben mittels einer Röntgenstrahlungsquelle | |
DE10011882A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Fokussieren von Röntgenstrahlen zur Realisierung von Röntgen-Zoom-Optiken | |
DE202024102248U1 (de) | Geführter Strahlfänger in einem Röntgen-optischen System | |
DE10065277B4 (de) | Verfahren zur Analyse von Eigenspannungen in metallischen Werkstoffen mittels hochenergetischer Photonen | |
DE102022112765A1 (de) | Detektionseinheit zur spektralen Analyse eines laserinduzierten Plasmas und laserinduziertes Plasmaspektrometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |