一种遮挡杂散x光的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学试验辅助装置，尤其涉及一种遮挡杂散X光的装置。
【背景技术】
[0002]接近光速的电子在储存环内做周期性运动，在磁场的作用下电子的运动方向会发生改变，并沿运动的切线方向发出电磁辐射，这种辐射被称为同步辐射。利用同步辐射装置可以获得高亮度的X光。这种X光与普通X光机得到的X光相比，具有亮度高、方向集中、波长连续等优点。目前，同步辐射装置已经在材料、能源、生物、环境、医疗等多种学科领域获得广泛应用。
[0003]同步辐射硬X射线微聚焦实验方法是对同步辐射装置产生的硬X射线进行聚焦，利用焦点的小尺度获得高空间分辨能力的实验方法。一般是利用KB镜或者波带片将数百微米的X射线聚焦到几个微米或更小尺寸。聚焦后的X光可以进行吸收、衍射、成像等多种实验，在微观尺度的科学研宄中有广泛应用。进行微聚焦实验时，焦斑的大小及形状对实验结果有至关重要的影响。在聚焦过程中，入射X光经过限制狭缝，通过各仪器设备的通光窗口，照射到KB镜或波带片上的污染物等等过程都会带来杂散光，这些会杂散光影响聚焦光斑质量，降低实验的精度与信噪比。
[0004]现有技术中，消除杂散光一般使用杂散光去除装置。传统的杂散光去除装置使用支杆将一个固定孔径的光阑支撑到光路上，安装完成后光阑完全固定，从而不能根据需要换用不同孔径的光阑，也无法调节光阑的姿态。另外，为保证聚焦光可以顺利通过光阑，传统的杂散光去除装置使用的光阑孔径远远大于聚焦光尺寸，因此仅可以滤去远离光路的杂散光，而不能过滤光路附近的杂散光。由此可见，传统的杂散光去除装置遮光效果不佳，聚焦光斑噪声较大，在进行精细实验时遇到局限。
【实用新型内容】
[0005]为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种遮挡杂散X光的装置，以实现对自身姿态的自由调节，并可以根据实验需要自由移动以及可更换不同的钽片光阑，从而高效遮挡实验中的杂散X光，扩大应用范围。
[0006]本实用新型所述的一种遮挡杂散X光的装置，其包括:
[0007]可伸缩的组合支架；
[0008]光阑底座，其固定连接于所述组合支架；
[0009]光阑顶座，其可拆卸地吸附于所述光阑底座；
[0010]具有光阑孔的钽片光阑，其固定连接于所述光阑顶座；以及
[0011]用于调节所述钽片光阑姿态以使所述光阑孔供一聚焦X光束通过的运动控制机构，其连接在所述组合支架上方；
[0012]其中，所述光阑底座和光阑顶座分别开设有与所述光阑孔位置对齐的通光孔。
[0013]在上述的遮挡杂散X光的装置中，所述光阑孔的横切面为楔形，且该光阑孔的孔径沿所述聚焦X光束的入射方向由小到大。
[0014]在上述的遮挡杂散X光的装置中，所述钽片光阑通过一中空的光阑支架连接于所述光阑顶座。
[0015]在上述的遮挡杂散X光的装置中，所述光阑支架的一端与所述钽片光阑粘结，另一端外缘具有带胶层的螺纹；所述光阑顶座的通光孔的孔壁设有用于与所述光阑支架连接的螺纹。
[0016]在上述的遮挡杂散X光的装置中，所述光阑底座的面向所述光阑顶座的一侧表面上嵌有底座磁铁，所述光阑顶座的面向所述光阑底座的一侧表面上嵌有与所述底座磁铁位置对应且极性相反的顶座磁铁。
[0017]在上述的遮挡杂散X光的装置中，所述装置还包括用于使所述光阑底座与所述光阑顶座配合定位的定位机构，其包括:开设在所述光阑底座的面向所述光阑顶座的一侧表面上的定位凹槽；以及镶嵌在所述光阑顶座的面向所述光阑底座的一侧表面上用于嵌入所述定位凹槽的定位钢珠。
[0018]在上述的遮挡杂散X光的装置中，所述定位凹槽的数量为三个，且该三个定位凹槽的横切面分别呈圆柱形、楔形和锥形。
[0019]在上述的遮挡杂散X光的装置中，所述运动控制机构包括:从上至下依次连接的Y向移动平台、X向移动平台、Z向移动平台、倾角位移台和转动平台；以及五个分别驱动所述Y向移动平台、X向移动平台、Z向移动平台、倾角位移台和转动平台运动的驱动电机，其中，所述转动平台与所述组合支架连接。
[0020]在上述的遮挡杂散X光的装置中，所述组合支架为由三根可相对于彼此移动的铝合金条组成的三角形结构。
[0021]在上述的遮挡杂散X光的装置中，所述装置还包括一位于所述运动控制机构上方的X向滑轨，所述运动控制机构通过滑轨转接块滑动连接于所述X向滑轨。
[0022]由于采用了上述的技术解决方案，本实用新型通过运动控制机构可以自由调整钽片光阑的自身姿态，精确定位钽片光阑与聚焦X光束的相对位置，使聚焦X光束恰好通过光阑孔，从而高效遮挡了杂散X光，进而消除了杂散X光对聚焦光斑精度的影响，提高了实验的精确性与信噪比。本实用新型还通过将钽片光阑连接在可便于拆卸的光阑顶座上，从而可以便于实验人员根据实验内容更换不同孔径的钽片光阑(钽片光阑上光阑孔的大小可根据实验要求来定制)，提高装置对不同实验需求的适用性，同时，还可以在更换不同光阑孔径的钽片光阑时高精确重复定位钽片光阑，提高实验的效率和精确度。另外，本实用新型通过运动控制机构及其上方X向导轨还可以使钽片光阑随时切入切出光路，方便调整实验状态；而且由于钽片光阑设置在运动机构下方，即装置采用悬挂式结构，使钽片光阑从侧面切入光路，从而充分利用了有限的实验空间，提高了空间利用率。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的一种遮挡杂散X光的装置的工作原理图；
[0024]图2是本实用新型的一种遮挡杂散X光的装置的整体结构示意图；
[0025]图3 (a)、(b)分别是图2中A处的放大图及结构分解图；
[0026]图4(a)、(b)分别是本实用新型中钽片光阑的结构正视图及结构剖视图；
[0027]图5是本实用新型中光阑顶座的结构示意图；
[0028]图6是本实用新型中光阑底座的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。
[0030]图1为本实用新型，即一种遮挡杂散X光的装置的工作原理图；如图1所示，在进行硬X射线微聚焦实验时，大尺寸的X光束3经过KB镜I后，开始逐渐会聚。聚焦X光束6到达聚焦点7时，可以得到实验需要的小尺寸聚焦光斑。但由于杂散光4的影响，聚焦光斑的形状并不完美，实验结果信噪比很差。此时，可利用本实用新型中的运动控制机构2带动钽片光阑101向各方向自由移动，以使得聚焦X光束6恰好通过钽片光阑101上的光阑孔201，从而使得聚焦X光束6以外的杂散光4都将被钽片光阑101遮挡。这时钽片光阑101的效率最高，实验的精度与信噪比最佳。
[0031]具体来说，如图2-6所示，本实用新型，即一种遮挡杂散X光的装置，包括:
[0032]可伸缩的组合支架105 ；
[0033]光阑底座104，其固定连接于组合支架105 ；
[0034]光阑顶座103，其可拆卸地吸附于光阑底座104 ；
[0035]具有光阑孔201的钽片光阑101，其通过一中空的圆柱形光阑支架102固定连接于光阑顶座103 ；
[0036]用于调节钽片光阑101姿态以使光阑孔201供聚焦X光束6通过的运动控制机构2，其连接在组合支架105上方；以及
[0037]位于运动控制机构2上方的X向滑轨112，运动控制机构2通过滑轨转接块111滑动连接于X向滑轨112 ;
[0038]其中，光阑底座104和光阑顶座103分别开设有与光阑孔201位置对齐的通光孔210和203 (直径例如为Icm)，用于使聚焦X光束6无障碍地通过。
[0039]具体来说，在本实施例中，光阑支架102的顶端与钽片光阑101粘结，钽片光阑101外径与光阑支架102顶端的外径一致；光阑支架102内部中空部分(中空部分可以是圆柱形或锥形)的孔径远大于聚焦光尺寸，从而可便于聚焦X光束6的通过；光阑支架102的底端外缘具有带胶层的螺纹，且光阑顶座103的通光孔203的孔壁设有用于与光阑支架102连接的螺纹。这种螺纹连接方式可以便于更换新的钽片光阑101，胶层可以增加螺纹连接的摩擦力，稳固结构，减小应力弛豫。光阑支架102可以使组合支架105更加远离聚焦点7，增大聚焦点7处装样品的空间，从而使在聚焦点7处放置体积较大的原位设备成为可能。
[0040]在本实施例中，光阑底座104的面向光阑顶座103的一侧表面上嵌有四个底座磁铁209 (S极向外)，光阑顶座103的面向光阑底座104的一侧表面上嵌有与底座磁铁209位置对应且极性相反的四个顶座磁铁202 (N极向外)；也就是说，光阑顶座103靠磁力吸附在光阑底座104上。通过磁力吸附的连接方式可以快速取下钽片光阑101(即，更换钽片光阑101时只需连同光阑顶座103 —起取下即可)，也可以根据需要，方便地更换不同光阑孔径的钽片光阑101 (即，只需从光阑顶座103拧下粘结有钽片光阑101的光阑支架102即可)。同