椭球单毛细管高能X射线微焦斑透镜模拟表征

摘要

为了使单毛细管透镜在X射线微区分析中获得高能X射线微焦斑，设计并模拟了基于椭球单毛细管的高能X射线微焦斑透镜，并模拟透镜内表面镀金属氧化膜，氧化膜主要成分为HfO₂.结果表明：镀膜透镜和普通玻璃透镜都可以将能量为100 keV的X射线会聚成<10.0μm的焦斑；与普通玻璃透镜相比，透镜镀膜后X射线聚焦能量上限提高了约2倍.为增加镀膜透镜光通量，重新设计了镀膜透镜，该新透镜相比于最初设计的普通玻璃透镜，在相同的实验室光源条件下聚焦能量为100 keV的X射线，在焦斑处光通量提高了3.8倍，功率密度增益提高了1个数量级，这表明透镜镀膜对聚焦高能X射线有一定的应用价值.模拟结果对椭球单毛细管高能X射线透镜的研制和应用具有指导意义.

关键词

椭球单毛细管X射线透镜 / 镀膜 / 高能X射线 / 微焦斑 / 设计

基金资助

国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”资助项目（2021YFF0701202）; 国家自然科学基金资助项目（11875087）; 北京师范大学学科交叉基金资助项目（BNUXKJC2121）