SU991272A1

SU991272A1 - Ultra-soft x-ray radiation focusing spectrometer

Info

Publication number: SU991272A1
Application number: SU813254834A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Козленков; Александр Владимирович Руднев; Владимир Григорьевич Богданов; Леонид Васильевич Казаков
Original assignee: Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник"
Priority date: 1981-03-02
Filing date: 1981-03-02
Publication date: 1983-01-23

Description

; Изобретение отнсэситс к аппаратуре дл рентгеноспектрального анализа, в частности к рентгенооптической схеме фокусирующего спектрометра ультрам )кого рентгеновского излучени , и может быть использовано в рентгеновских микро анализаторах дл проведени локальных рентгеноспектральных исследований в области материаловедени , микрюэлектрони- ки и в других област х науки и техники. Известно устройство дл определени эффективности отражени рентгеновских лучей и характеристик рассе ни оптической поверхностью, содержащее источник рентеновского излучени , коллиматор, входную щель, кристалл-монохроматор, выходную щель и два детектора излучеки , между которыми установлен исследуемый отражатель. При исследовании характеристик otw ражател первый детектор может быть выведен из пучка и тогда излучение попадает на отраже ную поверхность иссле дуемого образца. Интенсивность отраженного или рассе нного излучени измер етс с помощью второго детектора, расположенного за приемной щелью. Второй детектор, приемна щель и образец снабжены средствами дл вращени вокруг оси, расположенной в плоскости образиа, что позвол ет измен ть утчэл падени излучени на образец и направление, в котором и(мер етс отраженное или рассе нное излучение | 1 . Известно устройство дл эйлергнк аномального отражени рентгеновских лучей , которое содержит источник рентгеновских лучей, коплимирующую систему, плоское зеркало полного внешнего отражени , установленное между входной щелью и диспергирующим элементом, выходную щель и детвктор| 2j . Наиболее бпнаким к предлагаемому вл етс фокусируюг ий спектрометр упьультрам гкого рентгеновского, излучени содержащий .мшсрофокусный.источник из- лучени , зерсало полного внещнего отражени , последовательно установленные; The invention relates to equipment for X-ray spectral analysis, in particular, to an X-ray optical scheme of an X-ray focusing spectrometer, and can be used in X-ray microanalyzers for conducting local X-ray spectroscopic studies in the field of materials science, microelectronics, and in other fields of science and technology. A device for determining the efficiency of X-ray reflection and scattering characteristics of an optical surface is known, which contains an X-ray source, a collimator, an entrance slit, a monochromator crystal, an exit slit, and two radiation detectors between which the reflector is mounted. When studying the characteristics of the otw rager, the first detector can be removed from the beam, and then the radiation enters the reflected surface of the sample under study. The intensity of the reflected or scattered radiation is measured using a second detector located behind the receiving slit. The second detector, the receiving slit and the sample are provided with means for rotation around an axis located in the plane of formation, which allows changing the incidence of radiation on the sample and the direction in which and (measured reflected or scattered radiation | 1. A device for eulergink is known anomalous X-ray reflection, which contains an X-ray source, a surrogate system, a flat mirror of total external reflection, installed between the entrance slit and the dispersing element, the exit slit and the detector | 2j The most important to this is a focusing spectrometer of a pulsed X-ray spectrometer, containing a microscopic source of radiation, a beam of complete external reflection, sequentially established

на фокусирующей окружности диспергирующий элемент и выходна щель и детектор излучени L-S .on the focusing circle the dispersing element and the exit slit and radiation detector L-S.

Недостатки известного устройства св заны с вынесением фокуса источника излучени за круг фокусировки и с уста новкой перед входной щелью спектрометра вогнутого зеркала, которое.неизбежно вносит аберрации. Кроме того, такое размещение зеркала увеличивает рассто ние от излучени до ;выходной щели, что приводит к потере светосилы.The drawbacks of the known device are associated with placing the focus of the radiation source beyond the focusing circle and with the installation in front of the entrance slit of the spectrometer of the concave mirror, which inevitably introduces aberrations. In addition, this placement of the mirror increases the distance from the radiation to the exit slit, which leads to a loss of luminosity.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности анализа благодар увеличению светосилы спектрометра.The aim of the invention is to increase the sensitivity of the analysis by increasing the luminosity of the spectrometer.

Поставле}ша цель достигаетс тем, что. в фокусирующем спектрометре ультра МЯГК01Х) рентгеновского излучени -содержащем микрофокусный источник излучени зеркало полного внешнего отражени ,The goal is achieved by the fact that. in an ultra MAGC01X) X-ray focusing spectrometer — containing a microfocus radiation source — a mirror of total external reflection,

последовательно установленк jie на фокусирующей -окружности диспергирующий элемент и выходна щель и детектор излучени , микрофокусный источник, излучени установлен на фокусирующей ок- ружности, а между ним и диспергирующим элементом или диспергирующим элементом и выходной , щелью установлено внутри фокусирующей окружности зеркало полного внешнего отражени , выполненное плоским.sequentially installed jie on the focusing circle, the dispersing element and the output slit and radiation detector, microfocus source, radiation is mounted on the focusing circle, and between it and the dispersing element or dispersing element and output, the slit is installed inside the focusing circle flat.

На чертеже показана рентгеновска схема предлагаемого спектрометра.The drawing shows the x-ray diagram of the proposed spectrometer.

Рентгеновска схема фокусирующего спектрометра содержит микро(|)окусный истошик 1 излу1ени и вогнутую дифракционную решетку 2, размещенные на круге фокусировки, зеркало 3 полного внешнего отражени с плоской отражающей поверхпостью, установленное внутри круга фокусировки под углом р относительно направлени падающего на него дифрагированного решеткой 2 излучени , выхЪдную щель 4 и детектор 5 рентгеновского излуче}1и .The x-ray scheme of the focusing spectrometer contains a micro (|) occine radiation source 1 and a concave diffraction grating 2 placed on the focusing circle, a full external reflection mirror 3 with a flat reflective surface mounted inside the focusing circle at an angle p relative to the direction of the diffracted radiation 2 incident on it , exit slit 4 and x-ray detector 5} 1i.

Излучение от источника 1 надает на вогнутую решетку 2 под углом oL . При отсутствии зеркала 3 излучение различ ных пор дков дифракции с длинами волн, кратными определенной д.л1ше волны, собтветствующей при заданном угле падени (Хуглу дифракции , фокусируетс в точке А на круге фокусировки. Зеркало 3 переносит изображение точки А в точку Л. При этом подавл ютс коротковопновые составл ющие дифрагированного излучени . Граница фильтрации зависит от отражательных свойств поверхности, которые определ ютс Материалом покрыти и углом падени (Ь . Выходна щель 4 установлена в точке А, Таким образом , в детектор 5 попадает излучение определенной длины волны, свободное от высших пор.дков дифракции (коротковолновых составл ющих). Сканирование по спектру может осуществл тьс благодар изменению угла падени с одновременным изменением рассто ни между источником 1 излучени и дифракционной решеткой 2.The radiation from source 1 impinges on a concave grating 2 at an angle oL. In the absence of mirror 3, the radiation of different diffraction orders with wavelengths that are multiples of a certain length of the wave corresponding to a given angle of incidence (Huglu diffraction is focused at point A on the focusing circle. Mirror 3 transfers the image of point A to point L. At the same time The short-wave components of the diffracted radiation are suppressed. The filtering boundary depends on the reflective properties of the surface, which are determined by the coating Material and the angle of incidence (b. Exit slit 4 is set at point A, 5 is adjudged to radiation of a certain wavelength, free from higher diffraction por.dkov (short-wave components). Scanning the spectrum can be accomplished by changing the angle of incidence with simultaneous change of distance between the radiation source 1 and diffraction grating 2.

Использование в спектрометре предложенного техн1-гческого решени позвол ет увеличить светосилу в диапазоне длин волн от 4 до 25 нм в 2,5 - 1,5 раза по сравнению с известным устройством тем самых- повысить чувствительность анализа. Кроме того, така , рентгенооп- тическа схема приводит к существенному уменьшению габаритов спектрометра.The use of the proposed technical solution in the spectrometer makes it possible to increase the luminosity in the wavelength range from 4 to 25 nm by a factor of 2.5–1.5 compared with the known device, thereby increasing the sensitivity of the analysis. In addition, such an X-ray optical scheme leads to a significant reduction in the dimensions of the spectrometer.

Claims

1. US patent number 3702933, to. 250-51,5, pub. 1972.

2. Kiseleva K.V., Turinskii A.G. Investigation of the nature of the anomalous reflection of X-rays. -. LPI, 1979, preprint No. 34, p. 3 - 6.

3. Kozlenkov, AI, et al. A spectrometer with a diffraction grating for the analysis of light elements in microprobe instruments. - PTE, 1976, No. 5, p. 261-264 (prototype).

/

-V-A

iXX / .i