高精度自動聚焦平行光X射線波譜儀

　　配掃描電子顯微鏡的波長色散X射線譜儀(簡稱WDX或WDS),近來在微觀分析領域吸引較多的關注。這其中很大原因是新一代高精度自動聚焦平行光X射線波譜儀的推出。這種波譜儀具有獨特緊湊型設計,尺寸小;去掉了傳統的羅蘭圓光學系統,結構較簡單;與掃描電鏡的接口和能譜儀的接口一樣大,可以安裝在絕大多數的掃描電鏡上。

　　新型平行光波譜儀的一個優點是其帶有X射線高效采集光學系統(HCO)或毛細管(Capillary)采集光學系統,采集立體角非常大,在同樣的電鏡條件下采集的X射線信號更強,因而在微觀成份分析時所要求的電鏡束流相對較小。這樣掃描電鏡可以在更高的放大倍數(更高的空間分辨率)下觀察樣品。

　　高效采集光學系統(HCO)可使波譜儀達到比其它任何波譜都要高的計數率和峰背比,從而實現在最佳分辨率要求下進行快速X射線分析;且對低于2·5keV的X射線可達到優于20eV的分辨率。在遇到重疊峰的情況,例如,需分開SiKα和W或TaMα重疊、Nkα從TiLα的重疊時,該結構形成一個理想的系統。

　　采用毛細管光學系統可使譜儀的能量范圍從100eV直至10keV,因此能夠覆蓋過渡族元素的K系,解決過渡族元素的α/β峰重疊問題。并滿足低能線系的分析需要。

　　新型平行光波譜儀的另一個優點是其可帶有XYZ三維光學自動對焦系統,可獲得精確至正負一微米的定位精度。波譜儀定量對樣品高度非常敏感,要實現譜儀的最佳性能,必須隨著樣品的不同厚度和高度重新聚焦。對用戶所選定樣品中的待測元素,該自動對焦系統用高精度piezo馬達驅動,通過軟件控制自動對焦,極大地增加定量分析的精度。

　　新型平行光波譜儀可獨立成為單一成分分析系統,也可以與當代能譜儀融為一體,實現硬件軟件一體化;還可與掃描電鏡,能譜儀,電子背散射衍射儀組成一體化超級微觀分析系統平臺。這樣的四元一體化系統已成為常規產品在海內外交付用戶使用。

　　新型平行光波譜儀的另一個優點是操作使用極其方便。新型平行光波譜儀的軟件設計已與當代的最新能譜儀的軟件一樣,具有簡單易操作的用戶界面;例如,不需要用戶去考慮波長和角度,使用起來像用能譜儀一樣方便。其光學結構和機械結構簡單,以及其自動對焦系統,也是操作使用方便的重要原因。新型平行光波譜儀提供有多種掃描模式,可通過軟件選擇。選用能量掃描模式時,掃描的能量范圍由用戶決定;也可在譜儀的整個能量范圍進行掃描。在此模式下,掃描的步長和速度均可由用戶選擇。另一種是峰和背底掃描模式,通過元素周期表界面選擇元素。在這種模式下,對每種元素的背底位置、峰及峰的兩邊位置進行測量。這些位置以及測量的時間均可由用戶確定。還有一種“智能”掃描模式,用戶可根據自己對樣品的了解和分析的需要,設置在某一特定的能量范圍做快速掃描。這種模式對于某些樣品的分析特別有用,例如,在半導體材料的分析中經常要對一些已知的元素進行檢測。“智能”模式可指令波譜儀在能譜分析有困難的特定能量范圍取而代之。

　　新型平行光波譜可至多同時安裝5塊分光(平面)晶體于一等邊五邊形。通過該五邊形自轉獲得入射X射線與工作分光晶體之間的布拉格角度。