毛细管X光透镜共聚焦技术在测厚中的应用 被引量：1

1

作者 彭松 刘志国 +8 位作者 孙天希 李玉德 刘鹤贺 赵为刚 赵广翠 林晓燕 罗萍 潘秋丽 丁训良 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2223-2226,共4页

为了实现对薄膜和镀层材料厚度的微区无损分析,利用多毛细管X光会聚透镜和多毛细管X光平行束透镜设计并搭建了普通实验室X射线光源的共聚焦微束X射线荧光测厚仪,对该共聚焦测厚仪的性能进行了系统表征。利用该测厚仪测定了厚度约为25μm... 为了实现对薄膜和镀层材料厚度的微区无损分析,利用多毛细管X光会聚透镜和多毛细管X光平行束透镜设计并搭建了普通实验室X射线光源的共聚焦微束X射线荧光测厚仪,对该共聚焦测厚仪的性能进行了系统表征。利用该测厚仪测定了厚度约为25μm的Ni独立薄膜样品和压于硅基表面厚度约为15μm的Ni薄膜样品厚度,对应它们的相对测量误差分别为3.7%和6.7%。另外,还对厚度约为10μm Ni薄膜样品的厚度均匀性进行了测量。该共聚焦测厚仪可以对样品进行微区深度分析,并且具有元素分辨能力,从而使得该谱仪可以测量多层膜样品不同层的膜厚,在薄膜和镀层厚度表征领域具有潜在的应用。 展开更多

关键词 x射线光学 共聚焦测厚 毛细管x光透镜 x射线荧光

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利用毛细管X光透镜共聚焦微束X射线荧光技术对单根头发中元素空间分布进行无损扫描分析 被引量：1

2

作者 刘鹤贺 刘志国 +8 位作者 孙天希 彭松 赵为刚 孙蔚渊 李玉德 林晓燕 赵广翠 罗萍 丁训良 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3147-3150,共4页

头发中的元素与人的饮食和健康状况有关,对头发中元素的分析,不仅可用于刑事物证鉴别,还可为疾病的预防和治疗提供依据,因此,如何检测头发中元素分布等信息倍受人们关注。本文利用基于毛细管X光透镜和实验室普通X射线光源的共聚焦微束X... 头发中的元素与人的饮食和健康状况有关,对头发中元素的分析,不仅可用于刑事物证鉴别,还可为疾病的预防和治疗提供依据,因此,如何检测头发中元素分布等信息倍受人们关注。本文利用基于毛细管X光透镜和实验室普通X射线光源的共聚焦微束X射线荧光技术对单根头进行了无损扫描分析,分析了单根头发中元素的空间分布。在该毛细管X光透镜共聚焦微束X射线荧光技术中,毛细管X光会聚透镜的出口焦斑和毛细管X光平行束透镜的入口焦斑处在共聚焦状态,从而形成共聚焦微元,探测器只能探测到来自该共聚焦微元中的X射线信号,降低了背底信号对X射线荧光谱的影响,从而有利于提高该共聚焦X射线荧光技术的分析精度。该共聚焦技术中采用了具有高功率密度增益的毛细管X光会聚透镜,降低了该共聚焦X射线荧光技术对X射线光源功率的要求,从而保证了该共聚焦技术可以采用实验室普通X射线光源,降低了实验成本。实验表明,毛细管X光透镜共聚焦微束X射线荧光技术在单根头发元素分布检测中具有应用价值。 展开更多

关键词 共聚焦微束x射线荧光 毛细管x光透镜 头发 元素分布

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毛细管X光透镜聚焦的微束X射线荧光谱仪的研发及应用 被引量：1

3

作者 程琳 段泽明 +3 位作者 刘俊 姜其立 潘秋丽 李融武 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2249-2255,共7页

针对不同样品的分析需求,本文设计了几种不同类型的微束X射线荧光谱仪。用高精度激光位移传感器实时校正样品表面被测量点与毛细管透镜出端之间的距离,以减少形状不规则的古陶瓷样品测量时带来的误差;利用毛细管X光透镜传输能量高于25ke... 针对不同样品的分析需求,本文设计了几种不同类型的微束X射线荧光谱仪。用高精度激光位移传感器实时校正样品表面被测量点与毛细管透镜出端之间的距离,以减少形状不规则的古陶瓷样品测量时带来的误差;利用毛细管X光透镜传输能量高于25keV的X射线效率低的特点,将其应用于高铅釉瓷器彩料的无损分析中;采用大功率X射线源,扫描分析了大米中K、Ca等元素分布;以人民币5角硬币为例,研究了能量色散的微束X射线衍射方法。研究结果表明,本文研发的微束X射线荧光谱仪在生物样品和文物样品的分析研究中有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 毛细管x光透镜 微束x射线荧光谱仪 便携式x射线荧光谱仪

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一种基于毛细管X光透镜的微型锥束CT扫描仪 被引量：1

4

作者 周腊珍 夏文静 +4 位作者 许倩倩 陈赞 李坊佐 刘志国 孙天希 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期37-46,共10页

活体小动物成像系统是疾病研究、新药开发的重要组成部分.其中,X射线微型锥束计算机断层成像(X-ray micro cone-beam computed tomography,Micro-CBCT)能实现数十至数百微米空间分辨率的解剖结构成像研究.Micro-CBCT成像仪的一个关键挑... 活体小动物成像系统是疾病研究、新药开发的重要组成部分.其中,X射线微型锥束计算机断层成像(X-ray micro cone-beam computed tomography,Micro-CBCT)能实现数十至数百微米空间分辨率的解剖结构成像研究.Micro-CBCT成像仪的一个关键挑战是其空间和对比度分辨率主要取决于X射线源焦斑大小、探测器分辨率和系统几何结构等因素.为提高Micro-CBCT的空间分辨率、对比度分辨率和成像均一性,本文基于毛细管X光透镜研制了一款能够调控照射X射线束斑孔径的Micro-CBCT扫描仪,用于小动物成像研究.此系统由微焦斑X射线源、非晶硅平板探测器、旋转工作台和控制电脑组成,并采用Feldkamp-Daivs-Kress算法重建投影图像.对该系统的性能进行了测试,结果表明,系统在10%调制传递函数下的空间分辨率为9.1 lp/mm,提高了1.35倍.同时,由于毛细管X光透镜对低能X射线的吸收和散射抑制作用,实现了2倍以上的对比度增强,减轻了多色X射线束硬化效应引起的图像均一性恶化问题.应用该Micro-CBCT系统对麻醉小鼠进行了活体成像,验证了该系统在小动物成像研究中的实用性. 展开更多

关键词 毛细管x光透镜 微型锥束CT x射线成像 调制传递函数

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毛细管X光透镜共聚焦微束X射线荧光技术在胶囊类药品分析中的应用 被引量：14

5

作者 孙天希 刘鹤贺 +6 位作者 刘志国 彭松 孙蔚渊 赵为刚 赵广翠 何佳霖 丁训良 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期314-318,共5页

为了对胶囊类药品进行无损分析鉴别,利用两个多毛细管X光透镜搭建了共聚焦微束X射线荧光谱仪,两个处在共聚焦状态的透镜形成共聚焦微元,探测器只能探测到来自该共聚焦微元中的X射线信号,这有利于分别对胶囊壳和其内部药物进行原位无损... 为了对胶囊类药品进行无损分析鉴别,利用两个多毛细管X光透镜搭建了共聚焦微束X射线荧光谱仪,两个处在共聚焦状态的透镜形成共聚焦微元,探测器只能探测到来自该共聚焦微元中的X射线信号,这有利于分别对胶囊壳和其内部药物进行原位无损元素分析,从而辨别它们的种类。分析了4种胶囊类药品对应的X射线荧光谱特征,从荧光谱图上可以看出不同胶囊类药品有不同的X射线荧光谱,对应不同的元素组成,所以可以利用胶囊内部药物对应的X射线荧光谱鉴别胶囊类药品的种类。实验证明,利用共聚焦微束X射线荧光技术可以在不破坏胶囊壳的情况下对胶囊类样品进行无损原位分析,该技术在胶囊类药品种类和真伪鉴别中具有潜在应用价值。 展开更多

关键词 x射线光学 毛细管x光透镜 共聚焦微束x射线荧光 胶囊类药品 无损原位分析

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整体毛细管X光透镜在大气颗粒物单颗粒分析中的应用 被引量：9

6

作者 孙天希 徐光瑜 +4 位作者 刘志国 丁训良 朱光华 孙洪波 刘辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1833-1836,共4页

对大气颗粒物进行单颗粒X射线荧光(XRF)分析,是一种识别大气颗粒物来源的有力手段。为了利用实验室X射线光源对大气颗粒物进行单颗粒XRF分析,建立了基于整体毛细管X光透镜和实验室X射线光源的微束X射线谱仪。透镜焦斑处的功率密度增益在... 对大气颗粒物进行单颗粒X射线荧光(XRF)分析,是一种识别大气颗粒物来源的有力手段。为了利用实验室X射线光源对大气颗粒物进行单颗粒XRF分析,建立了基于整体毛细管X光透镜和实验室X射线光源的微束X射线谱仪。透镜焦斑处的功率密度增益在103数量级,焦斑直径为30μm左右。该微束X射线谱仪对Fe-Kα线的最小探测极限为0.7 pg。在Mo靶光源电压和电流分别为30 kV和50 mA的条件下,利用该谱仪对直径为9μm的大气颗粒物单颗粒进行XRF分析时,测谱时间在180 s左右。实验表明,基于毛细管X光透镜和实验室X射线光源的微束X射线分析技术在大气颗粒物单颗粒分析中有着潜在的应用价值。 展开更多

关键词 x射线光学 单颗粒xRF分析 毛细管x光透镜 大气颗粒物

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毛细管X光透镜的能量色散X射线散射技术识别液体种类的方法研究 被引量：3

7

作者 王君玲 段泽明 +4 位作者 曹金浩 刘志国 潘秋丽 李融武 程琳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期281-285,共5页

能量色散的X射线散射(EDXRS)技术是一种识别液体种类的有效方法。实验用毛细管X光半透镜代替狭缝,用能量色散的X射线散射技术进行液体种类的识别研究。实验结果表明,两个毛细管X光半透镜组成的准直系统,能显著地提高光源的X射线利用效率... 能量色散的X射线散射(EDXRS)技术是一种识别液体种类的有效方法。实验用毛细管X光半透镜代替狭缝,用能量色散的X射线散射技术进行液体种类的识别研究。实验结果表明,两个毛细管X光半透镜组成的准直系统,能显著地提高光源的X射线利用效率,提高散射能谱的分辨率等;毛细管半透镜组成的能量色散X射线散射方法是一种良好的液体种类和含量的识别技术,在液体的种类和含量的识别领域有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 散射 毛细管x光透镜 能量色散x射线散射 分子

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毛细管X光透镜在塑料物证溯源中的应用 被引量：1

8

作者 孙天希 刘志国 +6 位作者 李玉德 林晓燕 罗萍 潘秋丽 刘鹤贺 袁灏 丁训良 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期288-292,共5页

塑料物证在案件分析中起着重要的作用,如何高效准确地辨别塑料的种类和来源是物证分析领域备受关注的技术。提出了利用塑料对应的＂指纹＂X射线能谱对塑料进行无损溯源分析的方法。为了得到塑料对应的＂指纹＂X射线能谱,研制了平行束毛... 塑料物证在案件分析中起着重要的作用,如何高效准确地辨别塑料的种类和来源是物证分析领域备受关注的技术。提出了利用塑料对应的＂指纹＂X射线能谱对塑料进行无损溯源分析的方法。为了得到塑料对应的＂指纹＂X射线能谱,研制了平行束毛细管X光透镜（PCXRL）,设计了基于PCXRL和实验室普通X射线光源的X射线荧光谱仪,该谱仪的最小探测极限在1~35 ng/cm2的范围内,在17.4 keV时,PCXRL整个束斑的直径为3066μm,整个束斑的放大倍数为12.7,在束斑中心有个强度均匀分布的＂坪区＂,该＂坪区＂的直径为570μm,该处的放大倍数为47.5,这便于高效准确地对各种尺寸的塑料进行溯源分析。实验证明PCXRL在塑料物证鉴别技术中有着潜在的应用价值。 展开更多

关键词 平行束毛细管x光透镜 塑料物证溯源 “指纹”x射线能谱 无损分析

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毛细管X光透镜聚焦的微束能量色散X射线衍射分析的研究 被引量：2

9

作者 段泽明 姜其立 +2 位作者 刘俊 潘秋丽 程琳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期410-414,共5页

微束能量色散X射线衍射(EDXRD)分析在测量小样品或样品微区的物相结构方面具有重要的应用前景。提出了一种采用自行研发的微束X射线荧光谱仪进行微束能量色散X射线衍射分析的研究方法。用便携式毛细管X光透镜聚焦的微束X射线荧光谱仪(... 微束能量色散X射线衍射(EDXRD)分析在测量小样品或样品微区的物相结构方面具有重要的应用前景。提出了一种采用自行研发的微束X射线荧光谱仪进行微束能量色散X射线衍射分析的研究方法。用便携式毛细管X光透镜聚焦的微束X射线荧光谱仪(焦斑直径为190.7μm)对人民币5角硬币"角"部分长×宽为4mm×4mm的微区进行微束能量色散的X射线衍射扫描测量,并进行数据处理,得到该区域内Cu3Sn(0 8 3)和CuO(2 0 2)等晶相的分布;同时,用台式毛细管X光透镜聚焦的微束X射线荧光谱仪(焦斑直径为31μm)对一颗直径约为1mm的矿石颗粒进行微束能量色散的X射线衍射二维扫描分析,得到扫描区域内SiO2(3 2 9)和Fe2O3(1 1 6)等晶相的分布。结果表明,毛细管X光透镜聚焦的微束X射线荧光谱仪在开展小样品或样品微区的能量色散X射线衍射分析方面具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 光谱学 微区能量色散x射线衍射 毛细管x光透镜 微束x射线荧光谱仪 矿石 微区 小样品

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毛细管X光平行束透镜坪区特性的研究

10

作者 王逸凡 陈佳睿 刘志国 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期18-24,共7页

玻璃对X射线的折射率接近1,无法使用传统的光学透镜对其进行会聚或平行调控.将大量毛细管按照一定方式排列组合,在符合全反射原理的情况下,对点X光源发射的X射线进行调控;着重于研究整体毛细管X光平行束透镜,利用光线追迹法进行数值模拟... 玻璃对X射线的折射率接近1,无法使用传统的光学透镜对其进行会聚或平行调控.将大量毛细管按照一定方式排列组合,在符合全反射原理的情况下,对点X光源发射的X射线进行调控;着重于研究整体毛细管X光平行束透镜,利用光线追迹法进行数值模拟,设计仿真模拟程序,模拟出X射线在整体毛细管X光平行束透镜中的传播路径;通过改变毛细管的子管参数和排列方式,使毛细管X光平行束透镜的出射光束出现光束坪区,并设计出出光均匀性80%以上的毛细管X光平行束透镜;通过试验分别使用等径和变径毛细管X光平行束透镜对X点光源进行成像,验证了变径优化对出射光束均匀性的改善作用,其中变径X光平行束透镜的出射光束的发散角低至11.7 mrad. 展开更多

关键词 x射线光学 毛细管x光平行束透镜 光线追迹法 全反射 坪区

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一种毛细管聚焦的便携式微束X射线荧光谱仪 被引量：4

11

作者 段泽明 刘俊 +3 位作者 姜其立 潘秋丽 李融武 程琳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期303-309,共7页

基于毛细管X光透镜技术的便携式能量色散X射线荧光分析因其无损分析等优点成为分析文物样品的有利工具。但由于文物样品的表面不平整或弧度以及毛细管X光透镜聚焦X射线的特点,导致在测量过程中样品测量点与毛细管X光透镜出端之间的距离... 基于毛细管X光透镜技术的便携式能量色散X射线荧光分析因其无损分析等优点成为分析文物样品的有利工具。但由于文物样品的表面不平整或弧度以及毛细管X光透镜聚焦X射线的特点,导致在测量过程中样品测量点与毛细管X光透镜出端之间的距离产生变化,引起照射样品的X射线束斑大小发生改变,从而影响测量结果的准确性和元素区域扫描的分辨率。介绍了本实验室自行研发的一种新型便携式微束X射线荧光谱仪,此谱仪主要是由SDD X射线探测器、30W低功率X射线管、毛细管X光透镜、CCD和一个新型闭环控制系统构成。该闭环控制系统是在激光位移传感器能够精确控制样品测量点到毛细管X光透镜出端距离的基础上,结合LabVIEW语言环境下开发的计算机控制程序以及步进电机、样品台等器件组成。基于此系统,该实验室研发的便携式微束X射线荧光谱仪在测量过程中可以时刻保证照射样品的X射线光斑大小固定不变。同时,该谱仪还可以通过调整样品测量点到透镜出端的距离来选择不同尺寸的X射线照射光斑。为了验证设备的可行性,使用该便携式微束X射线荧光谱仪在激活激光位移传感器和关闭激光位移传感器两种情况下测量了一块表面不平整古陶瓷样品釉彩层中K,Ca,Zn和Fe等元素的含量及分布,并将测量结果进行了对比。结果显示,在激活激光位移传感器的情况下测得的样品微区元素含量与真实值较接近,扫描区域元素分布图的分辨率更好,表明本谱仪基于激光位移传感器开发的自动调整样品测量点到透镜出口端距离的闭环控制系统能有效的减少由于样品表面不平整或弧度带来的测量误差,弥补了现有微束X射线荧光谱仪在此方面的不足。因此,本便携式微束X射线荧光谱仪在无损分析检测文物方面具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 毛细管x光透镜 x射线荧光 便携式x射线荧光谱仪 微束x射线荧光 激光位移传感器 古陶瓷

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毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合软件的开发及应用 被引量：1

12

作者 帅麒麟 刘俊 +4 位作者 邵金发 姜其立 李融武 潘秋丽 程琳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期714-719,共6页

基于Python语言设计了一款毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合软件QMXRS(quantitative analysis of micro-energy dispersive X-ray fluorescence spectra)并实现其在毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合方面的应用。QMXRS具有小波降噪、本底扣... 基于Python语言设计了一款毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合软件QMXRS(quantitative analysis of micro-energy dispersive X-ray fluorescence spectra)并实现其在毛细管聚焦的X射线荧光光谱拟合方面的应用。QMXRS具有小波降噪、本底扣除、能量刻度、元素特征峰的识别、分峰和拟合、能谱的批处理和元素分布成像等功能。毛细管聚焦的X射线荧光分析技术采用毛细管X光透镜对X射线源激发出的X射线束进行聚焦导致X射线荧光光谱分布发生改变。这一变化影响了毛细管聚焦的X射线荧光光谱本底分布。因此QMXRS利用本底预估模型对毛细管聚焦的X荧光光谱本底进行本底分布的修正;同时在全谱拟合过程中,利用半高宽与能量的关系对高斯峰半高宽进行约束,减少高斯峰模型中变量,在保证全谱拟合收敛的同时提高了拟合速度。为验证上述方法的可行性,分别利用QMXRS,PyMca(python multichannel analyzer)和QXAS(quantitative X-ray analysis system)三款软件分析NIST 610标准样品的毛细管聚焦的微束X射线荧光光谱,并对比三款软件的元素特征峰拟合结果。结果表明,相较于QXAS和PyMca采用的非最小二乘法拟合,QMXRS采用约束化的非线性最小二乘法进行拟合能有效的减少能谱拟合过程中带来的误差,提高分析数据的准确度。 展开更多

关键词 x射线荧光光谱 毛细管x光透镜 微区 QMxRS

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便携式微束X射线荧光谱仪的研发 被引量：3

13

作者 段泽明 刘俊 +3 位作者 姜其立 潘秋丽 李融武 程琳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2243-2248,共6页

研制了便携式微束X射线荧光谱仪,并对其硬件、软件和性能等特征进行了分析。该谱仪应用激光位移传感器实时检测样品测量点到透镜出端之间的距离并自动调节该距离的方法,来解决考古样品表面不平整或弧度而造成的照射样品X射线束斑变化的... 研制了便携式微束X射线荧光谱仪,并对其硬件、软件和性能等特征进行了分析。该谱仪应用激光位移传感器实时检测样品测量点到透镜出端之间的距离并自动调节该距离的方法,来解决考古样品表面不平整或弧度而造成的照射样品X射线束斑变化的问题,从而保证X射线照射光斑大小不变。为验证谱仪的可靠性,采用该谱仪测量了表面高度差接近5mm的古陶瓷样品微区的釉彩层元素的分布。分析结果表明,激光位移传感器能有效减少由于样品表面不平整或弧度带来的测量误差。此外,使用本谱仪分析了5角硬币表面4mm×4mm的区域,经过数据处理后得到Cu、Sn等元素的分布及其合金相的分布,表明该谱仪不仅可进行微区能量色散X射线荧光分析(μ-EDXRF),同时还可进行微区能量色散X射线衍射分析(μ-EDXRD)。 展开更多

关键词 毛细管x光透镜 x射线荧光谱仪 激光位移传感器 古陶瓷 能量色散x射线衍射

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一种毛细管聚焦的微束X射线衍射仪 被引量：3

14

作者 姜其立 段泽明 +3 位作者 帅麒麟 李融武 潘秋丽 程琳 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第24期118-126,共9页

微区X射线衍射(micro-X-ray diffraction)分析在测量小样品或样品微区结构方面有着独特的优势.介绍了实验室自行研发的台式毛细管聚焦的微束X射线衍射仪(μ-Hawk),其主要由微焦斑X射线管、毛细管X光透镜、接收狭缝、SDD X射线探测器、θ... 微区X射线衍射(micro-X-ray diffraction)分析在测量小样品或样品微区结构方面有着独特的优势.介绍了实验室自行研发的台式毛细管聚焦的微束X射线衍射仪(μ-Hawk),其主要由微焦斑X射线管、毛细管X光透镜、接收狭缝、SDD X射线探测器、θ-θ测角仪、三维样品台,以及在Lab VIEW语言环境下开发的计算机控制程序等部分组成.控制程序的主界面具备微区X射线衍射分析和微区能量色散X射线荧光分析两种分析模式.为了验证设备的可行性,分别对一枚人民币五角硬币上"角"字第一划中央处的微区和直径为140μm的铜质导线进行微区点分析;对苹果手机主板焊锡接触点上1.0 mm×0.6 mm区域内的物相分布进行二维扫描分析,具体方式为在二维待测区域内逐点自动执行θ-θ角度扫描,由程序控制的4个电机来实现此过程.分析结果表明,μ-Hawk所具备的微区能量色散X射线荧光分析模式,为物相结构的识别提供了元素种类的参考信息;与常规的X射线衍射仪相比较,μ-Hawk所采集的衍射图整体本底较低,并且所测得的衍射峰位置基本一致;μ-Hawk能适应小样品或样品微区物相结构的分析和物相分布的二维扫描分析,在材料科学、地球科学和文物保护等领域有着广泛的应用前景. 展开更多

关键词 微束x射线衍射仪 毛细管x光透镜 微区x射线衍射 微区能量色散x射线荧光

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河北邢窑和定窑唐三彩烧制工艺的无损分析

15

作者 陈殿 侯禹存 +3 位作者 黄信 李融武 潘秋丽 程琳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期675-680,共6页

研究了河北邢窑和定窑发掘出土的唐三彩样品的化学成分和物相结构。结果表明,邢窑和定窑唐三彩的胎体有不同的来源或配方;值得注意的是,邢窑唐三彩XY4样品中,存在同时施钙釉和铅釉的工艺。另一方面,邢窑和定窑唐三彩的高铅釉中,普遍存在... 研究了河北邢窑和定窑发掘出土的唐三彩样品的化学成分和物相结构。结果表明,邢窑和定窑唐三彩的胎体有不同的来源或配方;值得注意的是,邢窑唐三彩XY4样品中,存在同时施钙釉和铅釉的工艺。另一方面,邢窑和定窑唐三彩的高铅釉中,普遍存在α-石英和微量钙长石的晶相;其中定窑黄釉中存在微量莫来石(3Al_(2)O_(3)·2SiO_(2))晶相和α-Fe_(2)O_(3)晶相;定窑绿釉中存在微量的Pb_(8)Cu(Si_(2)O_(7))晶相;邢窑白釉中存在少量的钾长石(KAlSi_(3)O_(8))晶相。这些微量的晶相或是釉料本身所携带或在烧制或冷却过程中发生的复杂的物理化学变化所形成的,对了解早期唐三彩的烧制工艺和真伪识别以及墓葬出土唐三彩产地的研究具有很重要的意义。 展开更多

关键词 毛细管x光透镜 微束x射线荧光 x射线衍射 唐三彩

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一种微束X射线衍射仪及其应用研究 被引量：2

16

作者 姜其立 刘俊 +2 位作者 帅麒麟 李融武 程琳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期876-881,共6页

本文研究了一种微束X射线衍射仪,并对其硬件、软件和性能进行了介绍。该衍射仪采用毛细管X光透镜将X射线束会聚到μm量级,并通过由PLC和步进电机等组成的闭环运动控制系统调节三维样品台来实现对样品微区的物相分析和物相的二维扫描分... 本文研究了一种微束X射线衍射仪,并对其硬件、软件和性能进行了介绍。该衍射仪采用毛细管X光透镜将X射线束会聚到μm量级,并通过由PLC和步进电机等组成的闭环运动控制系统调节三维样品台来实现对样品微区的物相分析和物相的二维扫描分析。利用自行开发的控制软件实现了微区X射线衍射分析和微区能量色散X射线荧光分析两种模式。为了验证设备的可行性,采用本微束X射线衍射仪以微区X射线衍射的方式扫描了苹果手机主板的焊锡接触点上1.0 mm×0.6 mm的区域,得到了区域内SnO2(312)的晶相分布图。此外,利用本微束X射线衍射仪分析了1片清代红绿彩瓷表面的白色瓷釉和彩料中钾长石和钙长石等主要的晶相,这些实验数据可为古代瓷器的烧制工艺提供有益的参考。因此,这种微束X射线衍射仪在材料、文物保护等研究领域具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 毛细管x光透镜 微束x射线衍射仪 微区x射线荧光 晶相分布 古陶瓷

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一种快速测量共聚焦X射线分析装置探测微元尺寸方法 被引量：1

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作者 孙学鹏 张晓芸 +3 位作者 邵尚坤 王亚冰 李惠泉 孙天希 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3493-3497,共5页

共聚焦X射线荧光技术是一种无损的三维光谱分析技术,在材料,生物,矿物样品分析,考古,证物溯源等领域具有广泛应用。共聚焦X射线荧光谱仪的核心部件为两个多毛细管X光透镜。一个为多毛细管X光会聚透镜(PFXRL),其存在一后焦点,作用是把X... 共聚焦X射线荧光技术是一种无损的三维光谱分析技术,在材料,生物,矿物样品分析,考古,证物溯源等领域具有广泛应用。共聚焦X射线荧光谱仪的核心部件为两个多毛细管X光透镜。一个为多毛细管X光会聚透镜(PFXRL),其存在一后焦点,作用是把X光管所发出的发散X射线会聚成几十微米大小的高增益焦斑。另一透镜为多毛细管X光平行束透镜(PPXRL),其存在一几十微米大小前焦点,置于X射线能量探测器前端,其作用是接收特定区域的X射线荧光信号。在共聚焦X射线荧光谱仪中,PFXRL的后焦点与PPXRL的前焦点重合,所形成的区域称作探测微元。只有置于探测微元区域的样品能够被谱仪检测到,使样品与探测微元相对移动,逐点扫描,便能够对样品进行三维无损的X射线分析。探测微元的尺寸决定共聚焦X射线荧光谱仪的空间分辨率,因此精确测量谱仪的探测微元的尺寸是非常重要的。如图1所示,谱仪探测微元可以近似为椭球体,其尺寸可以用水平方向分辨率X,Y,和深度分辨率Z表示。目前,常采用金属细丝或金属薄膜通过刀口扫描的方法测量谱仪探测微元尺寸。为了精确的从三个维度测量探测微元尺寸,金属细丝直径要小于探测微元尺寸。金属细丝和探测微元都是数十微米级别的尺寸大小,很难把金属靠近探测微元。为了得到探测微元在不同X射线能量下尺寸变化曲线,要采用多种金属细丝测量。采用单个金属细丝依次测量比较耗费时间。采用金属薄膜可以很方便地测量探测微元的深度分辨率Z,但是当测量水平分辨率X,Y时,难以准确测量。为了解决以上谱仪探测微元测量中存在的问题,本文提出采用多种金属丝平行粘贴在硬纸片上作为样品用于快速测量探测微元尺寸。附有金属细丝的硬纸片靠近谱仪探测微元,可以将探测微元置于硬纸片所在平面。由于硬纸片与金属细丝在同一水平面,在谱仪摄像头的协助下,可以把金属细丝迅速的靠近探测微元。靠近探测微元后,在全自动三维样品台的协助下,金属细丝沿两个方向对探测微元分别进行一次二维扫描。通过对二维扫描数据的处理便可以获得探测微元尺寸随入射X射线能量变化曲线。采用此方法对实验室所搭建的共聚焦X射线荧光谱仪的探测微元进行了测量。 展开更多

关键词 共聚焦x射线荧光谱仪 多毛细管x光透镜 探测微元尺寸

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利用整体毛细管X光半会聚透镜会聚同步辐射 被引量：6

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作者 孙天希 谢亚宁 +3 位作者 刘志国 刘涛 胡天斗 丁训良 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期456-460,共5页

为了进一步开展基于整体毛细管X光半会聚透镜和同步辐射的微区X射线分析,利用整体毛细管X光半会聚透镜和超环面镜的组合会聚了同步辐射。在8 keV能量点,利用超环面镜,将面积为2.3 mm×26 mm,竖直发散度和水平发散度分别近似为0和1.1... 为了进一步开展基于整体毛细管X光半会聚透镜和同步辐射的微区X射线分析,利用整体毛细管X光半会聚透镜和超环面镜的组合会聚了同步辐射。在8 keV能量点,利用超环面镜,将面积为2.3 mm×26 mm,竖直发散度和水平发散度分别近似为0和1.1 mrad的同步辐射光束会聚为面积为0.9 mm×0.3 mm,水平和竖直发散度分别为1.4 mrad和0.1 mrad的束斑,然后利用整体毛细管X光半会聚透镜将束斑会聚成直径为21.4μm的微焦斑,该整体毛细管X光半会聚透镜对束斑的传输效率为7.9%,该透镜焦距和焦斑处单位面积上的强度(功率密度)增益分别为13.3 mm和59。 展开更多

关键词 x射线光学 会聚同步辐射 整体毛细管x光半会聚透镜 超环面镜

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毛细管X光会聚透镜在潜指纹提取中的应用 被引量：3

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作者 孙天希 刘志国 +6 位作者 李玉德 林晓燕 罗萍 潘秋丽 杨科 袁灏 丁训良 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期295-298,共4页

提出了利用毛细管X光会聚透镜(CFXRL)提取潜指纹的方法——特征X射线成像法。为了利用该法提取潜指纹,设计了基于CFXRL和实验室普通X射线光源的微束X射线荧光谱仪,CFXRL的焦斑直径和放大倍数分别为32.2μm和2940。这便于在高空间分辨下... 提出了利用毛细管X光会聚透镜(CFXRL)提取潜指纹的方法——特征X射线成像法。为了利用该法提取潜指纹,设计了基于CFXRL和实验室普通X射线光源的微束X射线荧光谱仪,CFXRL的焦斑直径和放大倍数分别为32.2μm和2940。这便于在高空间分辨下测量潜指纹中化学元素对应的特征X射线,从而实现快速获取潜指纹的目的。另外,特征X射线成像法还可以判断指纹所有者在留下指纹前接触过的物质种类,这对刑侦鉴别也具有重要的应用价值。实验证明,CFXRL在潜指纹提取中存在着潜在的应用价值。 展开更多

关键词 x射线光学 毛细管x光会聚透镜 微束x射线荧光成像 潜指纹

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唐三彩烧制工艺的无损分析研究 被引量：1

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作者 邵金发 李融武 +1 位作者 潘秋丽 程琳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期781-787,共7页

唐三彩是我国重要的文化遗产,分析其胎体和釉料的化学成分和物相结构对研究其原料特点和烧制工艺具有重要意义。利用微束X射线荧光谱仪和X射线衍射谱仪无损分析陕西醴泉坊窑、河南黄冶窑和陕西省博物馆烧制的现代仿品等唐三彩样品。研... 唐三彩是我国重要的文化遗产,分析其胎体和釉料的化学成分和物相结构对研究其原料特点和烧制工艺具有重要意义。利用微束X射线荧光谱仪和X射线衍射谱仪无损分析陕西醴泉坊窑、河南黄冶窑和陕西省博物馆烧制的现代仿品等唐三彩样品。研究结果表明,醴泉坊窑唐三彩和黄冶窑唐三彩的原料来源于不同类别的黏土。醴泉坊窑和黄冶窑烧制的唐三彩胎料中主要含有大量α-石英(SiO_(2),PDF 46-1045)和少量的方石英(SiO_(2),PDF 76-0932)等晶相,但醴泉坊窑和黄冶窑烧制的唐三彩胎料中还分别存在少量α-Fe_(2)O_(3)(Fe_(2)O_(3),PDF 16-0653)和微量莫来石(3Al_(2)O_(3)·2SiO_(2),PDF 83-1881)等晶相。这表明二者原料来源和烧制工艺的不同导致其烧成胎料中矿物结构的差异。在唐三彩的釉彩中,着色元素Fe,Cu和Co充分熔融在铅熔剂里,且在黄釉和绿釉的交界处Fe与Cu相互交融。釉彩的XRD谱图表明,釉彩中主要存在非晶态的玻璃相和微量α-石英(SiO_(2),PDF 46-1045)晶相。同时,醴泉坊窑唐三彩绿釉中存在少量的Pb_(8)Cu(Si_(2)O_(7))_(3)(PDF 31-0464)晶相;黄冶窑唐三彩黄釉中含有大量的钙长石(CaAl_(2)Si_(2)O_(8),PDF 89-1462)晶相;现代唐三彩仿品黄釉中存在少量的α-Fe_(2)O_(3)(Fe_(2)O_(3),PDF 47-1409)晶相。这表明釉彩原料组成和烧制工艺的差异导致唐三彩釉彩中存在不同的矿物晶体。此外,尽管现代唐三彩仿品的胎釉在主量元素含量与黄冶窑唐三彩接近,但不论是从胎料还是釉彩的物相组成来看,其与真品间存在显著差异。以上结果表明,微束X射线荧光与X射线衍射分析技术的结合,在古陶瓷类文物的原料产地、真伪识别和烧制工艺的研究方面具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 微束x射线荧光 x射线衍射 毛细管x光透镜 唐三彩

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