InXRDBeim Testen gibt es zwei übliche optische Pfade, den Fokussierungspfad und den Parallelpfad, die für die Messung von Pulvern (Blöcken) bzw. Filmen verwendet werden. Der vollständige Name des fokussierenden Strahlengangs lautet Bragg-Brentano-Strahlengang, daher wird er auch BB-Strahlengang genannt. Wie in Abbildung 1 dargestellt, befinden sich im BB-Strahlengang der Röntgengenerator und der Röntgendetektor auf demselben Kreis, und die Röntgenstrahlen werden ebenfalls auf diesen Kreis fokussiert, und die auf die Probe gestrahlten Röntgenstrahlen sind divergent. Der vollständige Name des optischen Strahlengangs mit parallelem Strahl ist optischer Strahlengang mit parallelem Strahl, daher wird er auch als PB-Strahlengang bezeichnet, und die auf die Probe gestrahlten Röntgenstrahlen sind parallel.

Wie können im praktischen Einsatz zwei optische Pfade auf demselben Instrument erreicht werden, ohne dass komplexe Anpassungen erforderlich sind? Das Rigaku-Patent CBO (Cross Optical Path) kann diese Mission erfüllen.

1. Wie erreicht der CBO-Lichtweg paralleles Licht?

Der parallele Strahlengang des CBO-Strahlengangs verfügt über einen Spiegel, dessen Oberfläche Teil eines Paraboloids ist, und wenn sich die Röntgenquelle in der Fokusposition des Paraboloids befindet, gibt es an jedem Punkt auf dem einen Lichtstrahl bis ins Unendliche Spiegel (Abbildung 3). Zusätzlich zum parabolischen Design ist der Spiegel auch eine periodische Mehrschichtstruktur (Abbildung 4), deren Periode kontinuierlich abgestuft ist. Durch die genaue Gestaltung dieser Perioden entstehen nur kohärente Strahlen, die der Bragg-Gleichung entsprechen, wodurch das einfallende Licht stark monochromisiert wird.

2.CBO-Strahlengang Variante 1: CBO-E

Wenn der Absorptionskoeffizient der Probe selbst relativ klein ist, kann dieses Problem mit der Transmissionsmethode gelöst werden. Das zu diesem Zeitpunkt verwendete Licht ist konzentriertes Licht. In Abbildung 5 ist die RöntgenQuelle und Detektor befinden sich an zwei Brennpunkten auf einer elliptischen Oberfläche, und der Mehrschichtspiegel befindet sich auf dem Ellipsoid, sodass das Licht der Röntgenquelle durch die Mehrschicht in ein konvergiertes Licht gebeugt wird, das die zu messende Probe durchdringt und wird schließlich auf den Detektor fokussiert. Was der Detektor empfängt, ist das durch die Probe übertragene Beugungssignal. Dieser Lichtweg ist in der Arzneimittelforschung sehr nützlich.

3.CBO-Strahlengang Variante II: CBO-α (Abbildung 6)

Für gutquantitative Analyse, ist eine gut monochromatisierte Lichtquelle erforderlich. An diesem Punkt kann zwischen der Lichtquelle und der Probe ein CBO-α-Lichtweg, ein mehrschichtiger Flachspiegel, verwendet werden, und das ausgehende Licht ist ein leicht divergenter, monochromatischer Röntgenstrahl. Diese Monochromatisierungsmethode vermeidet den Wellenlängensprung, der durch die direkte Verwendung des Kβ-Filters verursacht wird, und trägt zur Reduzierung des Fluoreszenzeffekts bei. Mit dem Co-Target können Proben der Fe-Serie mit einem besseren Peak-to-Back-Verhältnis erhalten werden.