Способ расщепления слаборасходящегося @ 100 рентгеновского пучка Советский патент 1992 года по МПК G21K1/02 

Изобретение относится к области рентгенотехники, а именно конкретно к методам управления рентгеновскими пучками путем их расщепления.

Известен способ коллимации рентгеновского пучка с использованием бесщелевого коллиматора полного внешнего отражения.

Недостатком известного способа явля- ется то, что он не позволяет осуществить разделение надвое падающего рентгеновского пучка.

Наиболее близким техническим решением является способ расщепления рентгеновского пучка надвое, заключающийся в направлении слаборасходящегося рентгеновского пучка на расщепляющую структуру в виде совершенного кристалла под брэг- говским углом O.K. его отражающим плоскостям.

Недостатками известного решения являются высокие требования к совершенству кристалла, без выполнения которых снижается интенсивность расщепленных пучков, отсутствие возможностей варьирования ин- тенсивностями выходящих пучков, их соотношением и углом между пучками.

Цель изобретения - снижение потерь интенсивности и/или обеспечение возможности варьирования соотношением интен- сивностей расщепленных пучков и углом между ними.

00

ю

vj 00

На расщепляющую структуру в виде бесщелевого коллиматора полного внешнего отражения направляют слаборасходящийся рентгеновский пучок под углом в в диапазоне углов полного внешнего отраже- ния и варьирование интенсивностями и углом между расщепленными пучками производят поворотом бесщелевого коллиматора, а соотношением интенсивностей пучков - смещением коллиматора вдоль и/или перпендикулярно его оси.

На фиг. 1 схематически показан ход рентгеновских лучей в рабочем канале бесщелевого коллиматора; на фиг. 2 - пространственное (и одновременно угловое) распределение интенсивности излучения, измеренное на выходе бесщелевого коллиматора при угле входа 0 4

При многократных процессах полного внешнего отражения (ПВО) рентгеновских лучей на рабочих зеркальных плоскостях бесщелевого коллиматора на выходе образуется два пучка, в каждом из которых лучи практически столь же параллельны, как и в исходном пучке, но между этими двумя пуч- ками образуется угол 20.

Если угол в не превышает &р - критического угла ПВО, то потерь излучения в бесщелевом коллиматоре, обладающем высококачественными рабочими плоскостями, практически не происходит, и суммарная интенсивность двух пучков на выходе может составлять, как показывают эксперименты, 97-99% интенсивности исходного пучка. При углах в вкр интенсивности обоих выходных пучков резко падают в соответствии с известной угловой зависимостью коэффициента интегрального отражения при ПВО. Однако в тех случаях, когда главной задачей является расщепление пучка на максимально возможный угол, а некоторое ослабление при этом интенсивности допустимо (например, для синхротронного пучка такое ослабление во многих случаях даже желательно), можно реализовать и значи- тельно большее угловое разнесение образу- ющихся пучков, чем на 2 &р. Это реализуется путем поворота бесщелевого относительно падающего пучка.

Совершая небольшие параллельные пе- ремещения бесщелевого коллиматора в на- правлении оси его канала или в направлении, перпендикулярном этой оси и лежащем в плоскости рисунка, можно варьировать соотношением интенсивностей вы- ходных пучков в широких пределах, вплоть до полного перекрытия одного из пучков той

или иной стенкой канала. Суммарная интенсивность выходящего из бесщелевого коллиматора излучения при этом сохраняется неизменной, перераспределяясь между выходными пучками.

П р и м е р. В качестве исходного пучка используют пучок МоК - излучения лентообразной формы, полученный путем дифракционного отражения излучения рентгеновской трубки БСВ-22 с молибденовым анодом от кварцевого кристалла моно- хроматора в рефлексе (1011), и пропущенный затем через ряд дополнительно коллимирующих щелей. Параметры пучка в районе его входа в бесщелевой коллиматор: угловая расходимость 6, поперечные размеры 5 мкм х 4 мм. Пластины, образующие бесщелевой коллиматор, стеклянные, размеры 70 х 60 х 10 мм с рабочими плоскостями, отполированными по 14в классу шереховатостй. Распределение интенсивности рентгеновского излучения на выходе бесщелевого коллиматора (фиг.2) измерялось .путем сканирования детектором БДС-6 (совместно с аналитической щелью шириной 40 мкм) поперек оси канала в плоскости фиг,1. Угол входа исходного пучка в канал бесщелевого коллиматора . Видно, что образовавшиеся на выходе пучки разнесены один от другого на Ј8 , т.е. на двойной угол входа. Суммарная .интенсивность выходящих пучков практически равна интенсивности пучка, входящего в бесщелевой коллиматор: при 0 0 на выходе наблюдается одиночный пик с удвоенной (относительно каждого из пиков, фиг.2) интенсивностью.

Формула изобретения Способ расщепления слаборасходящегося 00 п рентгеновского пучка надвое, заключающийся в направлении его на расщепляющую структуру под углом в к ее отражающим плоскостям, отличающий- с я тем, что, с целью снижения потерь интенсивности, обеспечения возможности варьирования соотношения интенсивностей расщепленных пучков и угла между ними, в качестве расщепляющей структуры используют бесщелевой коллиматор, угол в выбирают не большим угла полного внешнего отражения для используемой длины волны рентгеновского излучения, а варьирование интенсивностью и углом между расщепленными пучками осуществляют путем смещения коллиматора вдоль и/или перпендикулярно его оси и его поворота относительно падающего пучка.

Изобретение относится к рентгенотехнике, а именно к методам управления рентгеновскими пучками путем их расщепления. Цель изобретения - снижение потерь интенсивности и/или обеспечение возможности варьирования соотношения интенсив- ностей расщепленных пучков и/или интен- сивностей этих пучков и угла между ними. Для этого на десщелевой коллиматор полного внешнего отражения направляют слаборасходящийся рентгеновский пучок под углом к его отражающим поверхностям в диапазоне углов полного внешнего отражения. Варьирование соотношения интенсив- ностей расщепленных пучков производят путем линейного смещения коллиматора вдоль или перпендикулярно его оси. Изменение угла между расщепленными пучками производят путем поворота коллиматора относительно падающего пучка. Одновременное изменение в одном направлении интенсивности обоих пучков и изменение угла между ними получают путем поворота коллиматора в угловом диапазоне, примыкающем сверху к диапазону углов полного внешнего отражэния. 2 ил. fe

Фиг. 1

I (fuwn/c

ПТ II I

-0,4 ф 0,1 ОД О,Ъ ОД 0,6 0,6 О, 0 0,9 4,0 «.Ч V «Л

&д

Фиг. 2

ПТ II I

,0эмкм

0 0,9 4,0 «.Ч V «Л

2в,-к«-А.««н

ЛЬ.