Röntgenoptischer Aufbau mit zwei fokussierenden Elementen

Beschreibung

Hintergrund der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Röntgenoptischen Aufbau, welcher

• eine Position für eine Röntgenquelle,
• eine Position für eine Probe,
• ein erstes fokussierendes Element, mit dem Röntgenlicht von der Position der Röntgenquelle über einen Zwischenfokus auf die Position der Probe gerichtet wird, und
• einen Röntgendetektor, der auf einem Kreisbogen mit Radius R um die Position der Probe bewegbar ist,

umfasst.

[0002] Ein solcher Röntgenoptischer Aufbau ist aus US 6,807,251 B2 und der Broschüre Bruker AXS Gmbh; Karlsruhe, Deutschland, "Diffraction Solutions D8 Advance", 2002, bekannt.

[0003] Röntgendiffraktometrie kann für vielfältige analytische Aufgabenstellungen verwendet werden, wobei verschiedene Messgeometrien zum Einsatz kommen, z.B. Bragg-Brentano oder Parallelstrahl-Geometrie. Hierfür werden jedoch verschiedene röntgenoptische Elemente im Strahlengang benötigt. Um ein schnelles Wechseln zwischen den verschiedenen Messgeometrien zu ermöglichen, ist es wünschenswert, die hierfür nötigen Umbaumaßnahmen so gering wie möglich zu halten.

[0004] Aus US 6,807,251 B2 ist ein Röntgendiffraktometer mit einem Parabolspiegel zur Verwendung des Diffraktometers in der Parallelstrahlgeometrie, sowie eine Schlitzplatte mit zwei Schlitzenbekannt; einer der Schlitze dient zur Begrenzung des Röntgenstrahls in der Bragg Brentano-Geometrie bekannt. Der Spiegel und die Schlitzplatte sind starr miteinander verbunden. Eine drehbare Pfadselektionsscheibe mit einem weiteren Schlitz ist hinter der Blenden/Spiegeleinheit angeordnet und kann durch Rotation den für die entsprechende Geometrie benötigten Röntgenstrahl (parallel oder divergent) auswählen.

[0005] Aus DE 101 41 958 A1 ist ein Röntgendiffraktometer bekannt, bei dem die Röntgenstrahlung für verschiedene Aufgabenstellungen abschnittsweise auf unterschiedlichen Strahlpfaden geführt werden kann, von denen der eine geradlinig von der Probe durch ein Blendensystem mit einstellbaren und/oder austauschbaren Blenden zum Röntgen-Detektor verläuft, während der andere Strahlpfad geknickt verläuft und zwar zunächst von der Probenposition zu einem dispersiven oder reflektierenden röntgenoptischen Element, und von dort zum Röntgendetektor. Mittels einer Verschlussblende kann der abgeknickte Strahlpfad gegenüber dem Detektor ausgeblendet werden. Die Blende und das dispersive oder reflektierende röntgenoptische Element sind starr zueinander justiert und können zusammen gegenüber der Probe verschwenkt werden.

[0006] Mit Diffraktometern sollen oftmals nicht nur Proben in Reflexionsgeometrie (wie etwa Pulverproben) gemessen werden, sondern auch Proben in Transmissionsgeometrie (wie etwa Folien oder Kapillaren). Dazu muss bei handelsüblichen Röntgendiffraktometern der röntgenoptische Aufbau, wie etwa in der erwähnten Broschüre der Bruker AXS GmbH auf Seite 13 bzw. 14 schematisch angedeutet, manuell umgebaut werden.

[0007] Der Umbau röntgenoptischer Elemente erweist sich in der Praxis als nachteilig, da die umgebauten Röntgenoptischen Elemente jedesmal neu justiert werden müssen. Dies ist ein extrem zeitaufwändiger Vorgang, der zudem noch von fachkundigem Personal durchgeführt werden muss.

[0008] Zudem müssen meist einige röntgenoptische Komponenten, wie etwa Fokuskristalle oder Halterungen, ausgetauscht werden, was eine sorgfältige Lagerung der momentan nicht benötigten röntgenoptischen Komponenten erfordert. Während des Umbaus und der Lagerung besteht somit eine erhöhte Gefahr der Beschädigung oder gar des eines Abhandenkommens der teuren röntgenoptischen Komponenten.

Aufgabe der Erfindung

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, einen röntgenoptischen Aufbau vorzuschlagen, bei dem ein Wechseln zwischen Reflexions- und Transmissionsgeometrie erleichtert ist, insbesondere wobei Umbau- und Justagearbeiten minimiert oder überflüssig sind..

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf ebenso überraschend einfache wie wirkungsvolle Weise durch einen röntgenoptischen Aufbau der eingangs genannten Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Aufbau weiterhin umfasst:

• ein zweites fokussierendes Element, mit welchem ein Teil des vom Zwischenfokus ausgehenden Röntgenlichts auf die Position der Probe gerichtet wird, und
• ein Blendensystem, mit welchem zwischen einer Beleuchtung der Position der Probe

  ∘ ausschließlich vom Zwischenfokus direkt (= erster Strahlengang) oder

  ∘ ausschließlich über das zweite fokussierende Element (= zweiter Strahlengang)

  ausgewählt werden kann.

[0011] Durch das zweite fokussierende Element wird das vom Zwischenfokus ausgehende Röntgenlicht in zwei Strahlengänge aufgespalten. Durch das Blendensystem kann derjenige Strahlengang ausgewählt werden, der für die Beleuchtung der Position der Probe für die jeweilige Messmethode notwendig ist. Dabei wird der jeweils nicht benötigte Strahlengang vom Blendensystem abgeschattet. Dadurch kann zwischen Transmissions- und Reflexionsmessung auf einfache Weise umgeschaltet werden, ohne dass ein zeitintensiver Umbau nötig ist. Zudem lässt sich die Umschaltung derart einfach gestalten, dass kein Fachpersonal mehr zugegen sein muss.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

[0012] Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenoptischen Aufbaus entspricht der Abstand zwischen der Position der Probe und dem Zwischenfokus dem Radius R des Kreisbogens. Bei dieser Ausführungsform kann der erste Strahlengang sehr gut für Reflexionsmessungen eingesetzt werden; das Röntgenlicht ist am Detektor bereits gut fokussiert, so dass gute Intensität und Auflösung der Messung erreicht werden.

[0013] Bei einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen röntgenoptischen Aufbaus ist im Strahlengang des Röntgenlichts eine Fokusblende angeordnet, die einen Abstand zur Position der Probe entsprechend dem Radius R des Kreisbogens aufweist. Die Fokusblende ist hierbei zwischen erstem fokussierenden Element und Probenposition angeordnet. Diese Ausführungsform wird vor allem eingesetzt, wenn der Zwischenfokus nicht auf dem Kreisbogen mit Radius R um die Position der Probe liegt, sondern beispielsweise weiter weg von der Probenposition. Durch die Fokusblende wird insbesondere für den ersten Strahlengang bei Reflexionsmessungen die Intensität und Auflösung der Messung verbessert.

[0014] Das vom Zwischenfokus direkt ausgehende oder von der Fokusblende durchgelassene Röntgenlicht wird bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsformen von der Probe reflektiert und auf den Kreisbogen fokussiert. Auf diese Weise lassen sich Reflexionsmessungen an der Probe durchführen.

[0015] Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenoptischer Aufbaus wird das vom zweiten fokussierenden Element ausgehende Röntgenlicht durch die Position der Probe auf den Kreisbogen fokussiert. Auf diese Weise lassen sich Transmissionsmessungen mit der mit einer durchlässigen Probe, wie etwa Polymerfolien, durchführen. Alternativ läßt sich mit dem vom zweiten fokussierenden Element ausgehenden Röntgenlicht die Ausleuchtung der Probe optimieren.

[0016] Bevorzugt wird auch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen röntgenoptischen Aufbaus, bei welcher der Kreisbogen, auf dem der Detektor verfahrbar ist, wenigstens 50°, vorzugsweise wenigstens 100°, besonders bevorzugt wenigstens 140° umfasst. Mit einem vom Detektor überfahrbaren Bereich von 50° können übliche Messaufgaben aus dem Bereich der Pharmazie abgedeckt werden. Größere überfahrbare Bereiche machen den röntgenoptischen Aufbau universeller einsetzbar.

[0017] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen röntgenoptischen Aufbaus ist das erste und/oder zweite fokussierende Element als Johansson-Monochromator oder Multischicht-Gradienten-Spiegel (=Göbelspiegel) ausgebildet. Diese Art von Monochromatoren bzw. Röntgenspiegeln haben sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen.

[0018] Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgenoptischen Aufbaus, bei der ein Motor vorgesehen ist, mit welchem eine Umschaltung zwischen dem ersten Strahlengang und dem zweiten Strahlengang erfolgen kann. Mit dem Motor wird zumindest ein Teil des Blendensystems verfahren; üblicherweise sind den beiden Strahlengängen zugeordnete Endanschläge vorgesehen. Die Motorisierung vereinfacht den Umschaltprozess. Der Motor kann auch computergesteuert betrieben werden. Alternativ kann auch ein manuelles Umschalten des Blendensystems vorgesehen sein.

[0019] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenoptischen Aufbaus ist die Blendenweite des Blendensystems für mindestens einen der beiden Strahlengänge variabel. Dadurch kann der Röntgenstrahl, insbesondere bezüglich der Gesamtintensität, an die Anforderungen eines konkreten Experiments angepasst werden.

[0020] Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der für jeden der beiden Strahlengänge jeweils eine eigene Vorrichtung zum Abschatten des Röntgenlichts vorgesehen ist. Damit lässt sich jeder der Strahlengänge unabhängig vom anderen abschatten. Ein solcher Aufbau ist auch vergleichsweise einfach zu realisieren, und die Umschaltung der Strahlengänge kann unkompliziert erfolgen.

[0021] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen röntgenoptischen Aufbaus ist für jeden der beiden Strahlengänge jeweils eine eigene feste Blende vorgesehen. Auch dies ist ein einfach zu realisierender Aufbau; bei Umschaltung der Strahlengänge sind die jeweiligen Blenden stets in der korrekten Position.

[0022] Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Röntgenoptischen Aufbaus umfasst das Blendensystem einen um eine Achse, welche senkrecht zur Kreisbogenebene verläuft, rotierbaren, geschlitzten Blendenblock, durch welchen in einer ersten Drehstellung der zweite Strahlengang vom Körper des Blendenblocks blockiert wird, wobei der erste Strahlengang im Bereich des Schlitzes des Blendenblocks verläuft, und in einer zweiten Drehstellung des Blendenblocks wird der erste Strahlengang vom Körper des Blendenblocks blockiert, wobei der zweite Strahlengang am Körper des Blendenblocks vorbei verläuft. Mit einem solchen Blendenblock kann zwischen den beiden Strahlengängen schnell umgeschaltet werden; weitere bewegliche Teile sind nicht erforderlich. Die Drehung des Blendenblocks kann auf geringem Raum erfolgen. Zudem wirkt der Blendenblock für den ersten Strahlengang als Blende; durch eine Variation des Drehwinkels kann bei geeigneter Ausbildung auch die Blendenweite verstellt werden. Die Drehung des Blockes kann auf baulich einfache Weise mit Hilfe eines Motors erfolgen.

[0023] Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Blendensystem eine geschlitzte Blende, welche zwischen zwei Schiebestellungen verschiebbar ist. Dabei wird in jeder der beiden Schiebestellung einer der Strahlengänge vom Körper der Blende blockiert und der jeweils andere der Strahlengänge verläuft im Bereich des Schlitzes der Blende. In dieser Ausführungsform kann über eine einfache Verschiebung der geschlitzten Blende zwischen den Strahlengängen umgeschaltet werden.

[0024] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Zeichnungen und detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0025] Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen röntgenoptischen Aufbaus;

Fig. 2

eine schematische Darstellung eines rotierbaren, geschlitzten Blendenblocks für einen erfindungsgemäßen röntgenoptischen Aufbau in einer ersten Drehstellung;

Fig. 3

eine schematische Darstellung des geschlitzten Blendenblocks von Fig. 2 in der zweiten Drehstellung;

Fig. 4

eine schematische Darstellung einer verschiebbaren, geschlitzten Blende für einen erfindungsgemäßen röntgenoptischen Aufbau in einer ersten Schiebestellung;

Fig. 5

eine schematische Darstellung des verschiebbaren, geschlitzten Blendenblocks von Fig. 4 in einer zweiten Schiebestellung;

Fig. 6

eine schematische Darstellung eines aus jeweils einer Blende und jeweils einer Vorrichtung zur Abschattung pro Strahlengang bestehendem Blendensystems für einen erfindungsgemäßen röntgenoptischen Aufbau;

Fig. 7

wie Fig. 6, jedoch mit einer anderen Einstellung der Vorrichtungen zur Abschattung.

[0026] Ein erfindungsgemäßer Röntgenoptischer Aufbau 1 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Röntgenlicht geht von einer Röntgenquelle 2 mit einem Quellfokus 2a aus und trifft auf ein erstes fokussierendes Element 4, welches das Röntgenlicht zunächst auf einen Zwischenfokus 5 fokussiert. Dieser ist bevorzugt auf einem Kreisbogen 7 mit Radius R positioniert, auf welchem auch ein Detektor 6 verfahrbar angeordnet ist.

[0027] Ein Teil des vom Zwischenfokus 5 ausgehenden Röntgenlichts trifft in Form eines ersten Strahlengangs 10' direkt auf die Position der Probe 3, wo es von der Probe reflektiert und auf den Kreisbogen 7 fokussiert wird.

[0028] Ein anderer Teil des vom Zwischenfokus 5 ausgehenden Röntgenlichts trifft zunächst auf ein zweites fokussierendes Element 8 und wird von dort in Form eines zweiten Strahlengangs 10" durch die Position der Probe 3 auf den Kreisbogen 7 fokussiert.

[0029] Ein umschaltbares Blendensystem 9 schattet dabei je nach Messmethode einen der beiden Strahlengänge 10' oder 10" ab. In Fig. 1 ist beispielhaft die Abschattung durch das Blendensystem 9 so gewählt, dass der zweite Strahlengang 10" abgeschattet wird, so dass die Transmission 11" durch die Probe nicht stattfindet.

[0030] Ein rotierbarer, geschlitzter Blendenblock 9a als Ausführungsbeispiel des Blendensystems 9 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Der Blendenblock 9a befindet sich dabei in einer ersten Drehstellung bezüglich einer Drehachse 12, bei der das direkt vom Zwischenfokus 5 ausgehende Röntgenlicht im Bereich des Schlitzes des Blendenblocks 9a verläuft. Man beachte, dass die effektive Blendenweite durch Rotation des Blendenblocks in gewissem Umfang variiert werden kann. Der Teil des Röntgenlichts, der zunächst auf das zweite fokussierende Element 8 trifft, wird dabei vom Körper des Blendenblocks 9a abgeschattet. Zur Position der Probe 3 (hier nicht gezeigt) gelangt folglich nur das dem ersten Strahlengang 10' folgende Röntgenlicht.

[0031] Die zweite Drehstellung des rotierbaren, geschlitzten Blendenblocks 9a ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Dabei ist der Blendenblock 9a gegenüber Fig. 2 um die Drehachse 12 verschwenkt; zur Verschwenkung wird ein Motor 13 eingesetzt. Dadurch schattet der Körper des Blendenblocks 9a nunmehr den Strahlengang 10' des vom Zwischenfokus 5 direkt ausgehenden Röntgenlichts ab. Das über das zweite fokussierende Element 8 verlaufende Röntgenlicht kann dagegen an dem Körper des Blendenblocks 9a vorbei zur Position der Probe 3 (hier nicht gezeigt) gelangen.

[0032] Ein alternatives Ausführungsbeispiel des Blendensystems 9 ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Dabei ist das Blendensystem als verschiebbare, geschlitzte Blende 9b ausgeführt. In der ersten Schiebestellung von Fig. 4 verläuft das direkt vom Zwischenfokus 5 ausgehende Röntgenlicht im Bereich des Schlitzes der Blende 9b. Der Teil des Röntgenlichts, der zunächst auf das zweite fokussierende Element 8 trifft, wird dabei vom Körper der Blende 9b abgeschattet.

[0033] In einer zweiten Schiebestellung, schematisch dargestellt in Fig. 5., schattet der Körper der Blende 9b nunmehr den Strahlengang 10' des vom Zwischenfokus 5 direkt ausgehenden Röntgenlichts ab. Der Teil des Röntgenlichts, der zunächst auf das zweite fokussierende Element 8 trifft, also dem zweiten Strahlengang 10" zugehört, verläuft in dieser Schiebestellung im Bereich des Schlitzes der Blende 9b.

[0034] Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 gezeigt. Hier ist in jedem der beiden Strahlengänge 10', 10" jeweils eine feste Blende 9c', 9c" und ein Abschatter 9d', 9d" angeordnet. In der in Fig. 6 gezeigten Einstellung verläuft der erste Strahlengang 10' vom Zwischenfokus 5 aus zunächst durch die Blende 9c' und dann am geöffneten Abschatter 9d' vorbei in Richtung der Position der Probe 3 (nicht gezeigt). Der zweite Strahlengang 10" verläuft vom Zwischenfokus 5 aus zunächst durch die Blende 9c", trifft dann auf das zweite fokussierende Element 8 und wird danach durch den Abschatter 9d" abgeschattet.

[0035] Fig. 7 zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 6 mit umgekehrt geschalteten Abschattern 9d' und 9d". Hierbei verläuft nunmehr der erste Strahlengang 10' vom Zwischenfokus 5 aus durch die Blende 9c' und wird vom Abschatter 9d' abgeschattet. Der zweite Strahlengang 10" verläuft vom Zwischenfokus 5 aus durch die Blende 9c", trifft dann auf das zweite fokussierende Element 8 und läuft dann am Abschatter 9d" vorbei in Richtung der Position der Probe 3 (nicht gezeigt). Zusätzlich zu den in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten Betriebsstellungen können auch zum Beispiel beide Abschatter 9d', 9d" den jeweiligen Strahlengang 10', 10" blockieren.

Bezugszeichenliste

[0036] 

1

Röntgenoptischer Aufbau

2

Röntgenquelle

2a

Quellfokus

3

Position der Probe

4

Erstes fokussierendes Element

5

Zwischenfokus

6

Röntgendetektor

7

Kreisbogen mit Radius R

8

Zweites fokussierendes Element

9

Blendensystem

9a

Rotierbarer, geschlitzter Blendenblock

9b

Verschiebbare, geschlitzte Blende

9c'

Feste Blende für den ersten Strahlengang

9c"

Feste Blende für den zweiten Strahlengang

9d'

Abschatter für den ersten Strahlengang

9d"

Abschatter für den zweiten Strahlengang

10'

Erster Strahlengang

10"

Zweiter Strahlengang

11'

Reflexion von der Probe

11"

Transmission durch die Probe

12

Drehachse des rotierbaren, geschlitzten Blendenblocks

13

Motor

Ansprüche

1. Röntgenoptischer Aufbau (1), umfassend

• eine Position für eine Röntgenquelle (2),

• eine Position für eine Probe (3),

• ein erstes fokussierendes Element (4), mit dem Röntgenlicht von der Position der Röntgenquelle (2) über einen Zwischenfokus (5) auf die Position der Probe (3) gerichtet wird, und

• einen Röntgendetektor (6), der auf einem Kreisbogen (7) mit Radius R um die Position der Probe (3) bewegbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass
der Aufbau weiterhin umfasst:

• ein zweites fokussierendes Element (8), mit welchem ein Teil des vom Zwischenfokus (5) ausgehenden Röntgenlichts auf die Position der Probe (3) gerichtet wird, und

• ein Blendensystem (9), mit welchem zwischen einer Beleuchtung der Position der Probe (3)

∘ ausschließlich vom Zwischenfokus (5) direkt (= erster Strahlengang (10')) oder

∘ ausschließlich über das zweite fokussierende Element (8) (= zweiter Strahlengang (10"))

ausgewählt werden kann.

2. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Position der Probe (3) und dem Zwischenfokus (5) dem Radius R des Kreisbogens (7) entspricht.

3. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang des Röntgenlichts eine Fokusblende angeordnet ist, die einen Abstand zur Position der Probe (3) entsprechend dem Radius R des Kreisbogens (7) aufweist.

4. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Zwischenfokus (5) direkt ausgehende oder von der Fokusblende durchgelassene Röntgenlicht von der Probe reflektiert und auf den Kreisbogen (7) fokussiert wird.

5. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vom zweiten fokussierenden Element (8) ausgehende Röntgenlicht durch die Position der Probe (3) auf den Kreisbogen (7) fokussiert wird.

6. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisbogen (7), auf dem der Detektor (6) verfahrbar ist, wenigstens 50°, vorzugsweise wenigstens 100°, besonders bevorzugt wenigstens 140° umfasst.

7. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite fokussierende Element (4, 8) als Johansson-Monochromator oder Göbelspiegel ausgebildet ist.

8. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (13) vorgesehen ist, mit welchem eine Umschaltung zwischen dem ersten Strahlengang (10') und dem zweiten Strahlengang (10") erfolgen kann.

9. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenweite des Blendensystems (9) für mindestens einen der beiden Strahlengänge (10', 10") variabel ist.

10. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden der beiden Strahlengänge (10', 10") jeweils eine eigene Vorrichtung zum Abschatten (9d', 9d") des Röntgenlichts vorgesehen ist.

11. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden der beiden Strahlengänge (10', 10") jeweils eine eigene feste Blende (9c', 9c") vorgesehen ist.

12. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blendensystem (9) einen um eine Achse (12), welche senkrecht zur Kreisbogenebene verläuft, rotierbaren, geschlitzten Blendenblock (9a) umfasst,
dass in einer ersten Drehstellung der zweite Strahlengang (10") vom Körper des Blendenblocks (9a) blockiert wird, wobei der erste Strahlengang (10') im Bereich des Schlitzes des Blendenblocks (9a) verläuft, und
dass in einer zweiten Drehstellung der erste Strahlengang (10') vom Körper des Blendenblocks (9a) blockiert wird, wobei der zweite Strahlengang (10") am Körper des Blendenblocks (9a) vorbei verläuft.

13. Röntgenoptischer Aufbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Blendensystem (9) eine geschlitzte Blende (9b) umfasst, dass die Blende (9b) zwischen zwei Schiebestellungen verschiebbar ist, und dass in jeder der beiden Schiebestellung einer der Strahlengänge (10', 10") vom Körper der Blende (9b) blockiert wird und der jeweils andere der Strahlengänge (10', 10") im Bereich des Schlitzes der Blende (9b) verläuft.

Claims

1. An X-ray optical configuration (1), comprising

- a position for an X-ray source (2)

- a position for a sample (3)

- a first focussing element (4) by means of which X-ray radiation is directed from the position of the X-ray source (2) via an intermediate focus (5) onto the position of the sample (3), and

- an X-ray detector (6) which can be moved on a circular arc (7) with radius R about the position of the sample (3),

characterized in that the configuration further comprises:

- a second focusing element (8) by means of which part of the X-ray radiation emanating from the intermediate focus (5) is directed onto the position of the sample (3), and

- an aperture system (9) by means of which one can select between illumination of the position of the sample (3)

- exclusively directly from the intermediate focus (5) (=first optical path (10')) or

- exclusively via the second focusing element (8) (=second optical path (10")).

2. The X-ray optical configuration (1) according to claim 1, characterized in that the separation between the position of the sample (3) and the intermediate focus (5) corresponds to the radius R of the circular arc (7).

3. The X-ray optical configuration (1) according to claim 1, characterized in that a focus aperture is disposed in the optical path of the X-ray radiation, which has a separation from the position of the sample (3) which corresponds to the radius R of the circular arc (7).

4. The X-ray optical configuration (1) according to any one of the claims 2 or 3, characterized in that the X-ray radiation directly emanating from the intermediate focus (5) or having passed the focus aperture is reflected by the sample and focused onto the circular arc (7).

5. The X-ray optical configuration (1) according to any one of the claims 1 to 3, characterized in that the X-ray radiation emanating from the second focusing element (8) is focused through the position of the sample (3) onto the circular arc (7).

6. The X-ray optical configuration (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the circular arc (7), on which the detector (6) can be moved, comprises an angle of at least 50°, preferably of at least 100°, with particular preference of at least 140°.

7. The X-ray optical configuration (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and/or the second focusing element (4, 8) is designed as a Johansson monochromator or a Goebel mirror.

8. The X-ray optical configuration (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that a motor (13) is provided for switching over between the first optical path (10') and the second optical path (10").

9. The X-ray optical configuration (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the aperture width of the aperture system (9) is variable for at least one of the two optical paths (10', 10").

10. The X-ray optical configuration (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that each of the two optical paths (10', 10") has a dedicated device for shading (9d', 9d") the X-ray radiation.

11. The X-ray optical configuration (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that each of the two optical paths (10', 10") has a dedicated fixed aperture (9c', 9c").

12. The X-ray optical configuration (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the aperture system (9) comprises a slotted aperture block (9a) which can be rotated about an axis (12) that extends perpendicularly with respect to a plane of the circular arc,
the second optical path (10") being blocked by the body of the aperture block (9a) in a first rotary position, wherein the first optical path (10') extends in an area of the slot of the aperture block (9a) and, in a second rotary position, the first optical path (10') is blocked by the body of the aperture block (9a), wherein the second optical path (10") extends past the body of the aperture block (9a).

13. The X-ray optical configuration (1) according to any one of the claims 1 to 11, characterized in that the aperture system (9) comprises a slotted aperture (9b), that the aperture (9b) is movable between two sliding positions, and that one of the optical paths (10', 10") is blocked by the body of the aperture (9b) in each of the two sliding positions and the respective other optical path (10', 10") extends in an area of the slot of the aperture (9b).

Revendications

1. Montage optique à rayons X (1), comprenant

• une position pour une source de rayons X (2),

• une position pour un échantillon (3),

• un premier élément de focalisation (4) avec lequel un rayonnement X est dirigé de la position de la source de rayons X (2) vers la position de l'échantillon (3) via un foyer intermédiaire (5), et

• un détecteur de rayons X (6) qui est mobile sur un arc de cercle (7) de rayon R autour de la position de l'échantillon (3),

caractérisé en ce que
le montage comprend en outre :

• un deuxième élément de focalisation (8) avec lequel une partie du rayonnement X provenant du foyer intermédiaire (5) est dirigée vers la position de l'échantillon (3), et

• un système de diaphragme (9) qui permet de choisir entre un éclairage de la position de l'échantillon (3)

∘ exclusivement à partir du foyer intermédiaire (5) directement (= premier chemin optique (10')) ou

∘ exclusivement via le deuxième élément de focalisation (8) (= deuxième chemin optique (10")).

2. Montage optique à rayons X (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance entre la position de l'échantillon (3) et le foyer intermédiaire (5) correspond au rayon R de l'arc de cercle (7).

3. Montage optique à rayons X (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un diaphragme de focalisation est disposé dans le chemin optique du rayonnement X et présente une distance par rapport à la position de l'échantillon (3) qui correspond au rayon R de l'arc de cercle (7).

4. Montage optique à rayons X (1) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le rayonnement X provenant directement du foyer intermédiaire (5) ou transmis à travers le diaphragme de focalisation est réfléchi par l'échantillon et focalisé sur l'arc de cercle (7).

5. Montage optique à rayons X (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le rayonnement X provenant du deuxième élément de focalisation (8) est focalisé sur l'arc de cercle (7) par la position de l'échantillon (3).

6. Montage optique à rayons X (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arc de cercle (7) sur lequel le détecteur (6) peut être déplacé comprend au moins 50°, de préférence au moins 100°, particulièrement de préférence au moins 140°.

7. Montage optique à rayons X (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier et/ou le deuxième élément de focalisation (4, 8) sont réalisés sous la forme d'un monochromateur de Johansson ou d'un miroir de Göbel.

8. Montage optique à rayons X (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un moteur (13) qui permet d'effectuer une commutation entre le premier chemin optique (10') et le deuxième chemin optique (10").

9. Montage optique à rayons X (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur de diaphragme du système de diaphragme (9) est variable pour au moins un des deux chemins optiques (10', 10").

10. Montage optique à rayons X (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif distinct (9d', 9d") pour occulter le rayonnement X est prévu pour chacun des deux chemins optiques (10', 10").

11. Montage optique à rayons X (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un diaphragme fixe distinct (9c', 9c") est prévu pour chacun des deux chemins optiques (10', 10").

12. Montage optique à rayons X (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de diaphragme (9) comprend un bloc de diaphragme à fente (9a) qui peut tourner autour d'un axe (12) qui s'étend perpendiculairement au plan de l'arc de cercle,
que, dans une première position de rotation, le deuxième chemin optique (10") est bloqué par le corps du bloc de diaphragme (9a), le premier chemin optique (10') passant dans la zone de la fente du bloc de diaphragme (9a), et
que, dans une deuxième position de rotation, le premier chemin optique (10') est bloqué par le corps du bloc de diaphragme (9a), le deuxième chemin optique (10") passant à côté du corps du bloc de diaphragme (9a).

13. Montage optique à rayons X (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le système de diaphragme (9) présente un diaphragme à fente (9b), que le diaphragme (9b) peut être déplacé entre deux positions de coulissement, et que, dans chacune des deux positions de coulissement, l'un des chemins optiques (10', 10") est bloqué par le corps du diaphragme (9b) et l'autre chemin optique respectif (10', 10") passe dans la zone du diaphragme (9b).

Zeichnung