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专利名称：一种x射线强度衰减器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种用于降低X射线强度的衰减器，具体涉及ー种X射线强度衰减器。
背景技术：
随着人类基因组测序的完成，由基因控制表达的各种蛋白质的结构的测定成为当今生物学家的首要任务。确切地了解每ー种蛋白质的三维结构，无论是对于客观地了解蛋白质的各项功能，还是研究出直接有效的治疗药物都是非常重要的。目前蛋白质三维结构的測定80%以上是利用晶体X射线衍射的方法来解析的。在采集X射线衍射数据时，要采集上百张晶体衍射图。为了使整套数据能够解析相位，需要精确控制每张衍射图的曝光时间。在同步辐射装置上，X光强度极高，采集ー张衍射图一般只需要I秒或者更短的曝光时间。但是，在控制曝光时间的同吋，晶体旋转轴与快门之间精确的同步控制对数据质量至关重要，因此无法将曝光时间减至任意短。对于那些生长的比较好的晶体，衍射强度往往会高于探测器的探测范围，因此就需要将强度降低。而有些蛋白质晶体样品对X射线辐射非常敏感，在高強度的X射线照射下其结构会很快被破坏，在这种情况下，也需要将X射线的強度衰减下来。此外，由于在采集数据的同步辐射光束线的实验站内安装有许多设备，空间有限，因此要求衰减器结构紧凑，同时还要求能够方便地调整衰减率，由于衰减器还必须运行在低真空内，以降低空气对X射线的吸收及散射。因此，有必要开发出ー种能克服上述问题的X射线强度衰减器。

实用新型内容本实用新型解决的技术问题是提供一种紧凑、易于调节、可适用于低真空的X射线强度衰减设备，能够方便的将高强度X射线衰减至所需范围。同时还可以安装不同类型的标准样品，用于X射线能量标定。本实用新型采用下述技术方案来解决上述技术问题本实用新型提供ー种X射线强度衰减器，包括由真空室和贯穿所述真空室的低真空管道组成的低真空腔体；两个相对平行设置的旋转盘，位于所述真空室内，所述旋转盘上分别设有沿圆周均匀分布的若干数目的安装孔，所述两个旋转盘上各有至少ー个所述安装孔为空，其余所述安装孔安装衰减片或标准样品片；依次与所述旋转盘连接的磁流体和联轴器；与所述联轴器连接的步进电机；与所述步进电机连接的实验物理及エ艺控制系统；以及分别与所述低真空管道的两端连接的支架。所述衰减片的材质选自高纯铝片和碳膜中的ー种或多种。所述衰减片具有不同厚度,选自O. l_2mm。所述真空室具有真空抽ロ，与抽真空装置相连，以满足所述低真空腔体的真空度要求。所述支架上具有水平可调螺丝和竖直可调螺丝。所述标准样品片的材质选自硒、金、铜等各种所需标准样品。所述安装孔的数目选自5-15个。优选地,所述安装孔为8-12个,最优为9个。优选地，所述旋转盘由铝制得，厚度为5mm，直径为174mm，所述安装孔为9个，直径为15mm,所述衰减片为直径为14mm的圆形薄片。 本实用新型提供的X射线强度衰减器，主要供高強度同步辐射光束线使用。可以方便的将入射高強度X光衰减到任意所需的范围内。同时，此种X射线强度衰减器结构紧凑、调节方便并可用于低真空环境内。本实用新型中衰减器的控制通过实验物理及エ艺控制系统(ExperimentalPhysics and Industrial Control System, EPICS)来实现，该系统可以根据能量的范围，自动采用不同材质的衰减片，高能采用高纯铝片，低能采用碳膜，并根据不同能量计算需要采用的不同厚度衰减片的组合，操作性能高。

參考随后的作为本实用新型的典型实施例示出的附图，该说明将更容易理解，但不应理解为对本实用新型范围的限制。图I示出了本实用新型的X射线强度衰减器的立体结构示意图；图2示出了本实用新型的X射线强度衰减器的剖面图；图3示出了沿着图2中的线A-A’的横截面视图。其中，主要附图标记的含义I、旋转盘2、安装孔3、真空室4、低真空管道5、低真空腔体6、磁流体7、联轴器8，8’、步进电机9、支架10、水平可调螺丝11、竖直可调螺丝12、真空抽ロ 13、法兰
具体实施方式
为使进一歩深入了解本实用新型的技术手段与特征，谨配合附图再予举例进ー步具体说明于后根据本实用新型的ー个优选实施例，本实用新型提供的X射线强度衰减器包括相对平行设置的旋转盘1，两个旋转盘上分别设有沿圆周均匀分布的若干数目的安装孔2，每个旋转盘上空出ー个安装孔，其余安装孔安装不同材质以及不同厚度的衰减片；由于部分衰减片的材质(比如碳膜)不能在大气中被高強度X射线照射，因此安装衰减片的旋转盘必须安装于低真空环境中。所以本实用新型的衰减器还包括由真空室3和贯穿真空室3的低真空管道4组成的低真空腔体5，以及分别与所述低真空管道的两端连接的支架9 ;旋转盘就安装于所述真空室3内，低真空管道4通过法兰13与其他低真空管道(图未示)连接，保持该腔体内的低真空度。旋转盘I依次与磁流体6和联轴器7连接,步进电机8,8’再与联轴器连接。而该衰减器的主要控制系统由实验物理及エ艺控制系统(ExperimentalPhysics and Industrial Control System, EPICS)来完成，该系统与步进电机8连接，该系统的工作原理为=EPICS根据样品所能承受的X射线能量的范围，可自动选择不同材质和厚度的衰减片，使得两个旋转盘相对旋转，使符合要求的两个衰减片对齐，由于存在两个旋转盘，因此两个衰减片的任意材质和厚度的组合使得本实用新型提供的衰减器实现了对X射线能量的精密和自由控制。根据本实用新型的一个优选实施例，所述衰减片的材质可选自为高纯铝片、碳膜等等，适用于不同实验的X射线能量范围的要求，例如，高能采用高纯铝片，低能采用碳膜。根据本实用新型的ー个优选实施例，所述衰减片还可具有不同厚度，选自
O.l-2mm。根据本实用新型的ー个优选实施例，所述真空室3优选具有真空抽ロ 12，用干与抽真空装置相连，以满足低真空腔体的真空度需求。根据本实用新型的ー个优选实施例，所述支架9上优选设有水平可调螺丝10和竖 直可调螺丝11，用于对衰减器进行水平和竖直方向上位置的调节。由于一般在同步辐射光束线上，X光的方向及位置都是固定的，因此，该可调螺丝的设置使得衰减器的高度和位置都能进行方便的调节。根据本实用新型的ー个优选实施例，该衰减器除了用于衰减X射线强度之外，还可用于标定X射线的强度。具体通过在安装孔内安装特定的标准样品片，材质选自硒、金、铜等。在实验时，将安装有标准样品片的安装孔和ー个不安装样品片和衰减片的安装孔对齐，让X射线穿过，通过测量这些元素的吸收边进而对X射线能量进行标定。根据本实用新型的ー个优选实施例，所述安装孔为优选为5-15个，更优选为8-12个，最优为9个。根据本实用新型的ー个优选实施例，如图3所示，旋转盘2由铝所制，厚度为5mm，直径为174_。姆个旋转盘上制作有9个直径为15_的安装孔,均勻分布于直径为160_的圆周上。衰减片为直径14mm的圆形薄片。旋转盘直径为174mm,低真空腔体外径为253mm,圆孔中心至支架底座底面高度为300mm。下面对本实用新型优选实施例的双转盘式X射线强度衰减器的操作方法做进ー步说明步骤I :在两个旋转盘的安装孔内分别安装不同材质及厚度的衰减片，每个旋转盘的9个孔中，有ー个不安装衰减片。步骤2 :将衰减器安装在实验站内的低真空管道系统中，抽真空。步骤3 :将两个未安装衰减片的的安装孔对齐，即可让未经过衰减的X光通过衰减器。步骤4 :通过程序计算不同能量下、不同厚度衰减片对X光的衰减程度，旋转两个旋转盘，组合成不同厚度，达到所需要的衰减范围。本实用新型提供的X射线强度衰减器中，根据所需安装的衰减片的类型和厚度的需求，可相应调整安装孔的直径以及数目。以上虽然描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.ー种X射线强度衰减器，其特征在于，包括 由真空室和贯穿所述真空室的低真空管道组成的低真空腔体； 两个相对平行设置的旋转盘，位于所述真空室内，所述旋转盘上分别设有沿圆周均匀分布的若干数目的安装孔，所述两个旋转盘上各有至少ー个所述安装孔为空，其余所述安装孔安装衰减片或标准样品片； 依次与所述旋转盘连接的磁流体和联轴器； 与所述联轴器连接的步进电机； 与所述步进电机连接的实验物理及エ艺控制系统；以及 分别与所述低真空管道的两端连接的支架。
2.如权利要求I所述的X射线强度衰减器，其特征在于，所述衰减片的材质选自高纯铝片和/或碳膜。
3.如权利要求I所述的X射线强度衰减器，其特征在于，所述衰减片具有不同厚度，选自 O.l_2mm。
4.如权利要求I所述的X射线强度衰减器，其特征在于，所述真空室具有真空抽ロ，与抽真空装置相连。
5.如权利要求I所述的X射线强度衰减器，其特征在于，所述支架上具有水平可调螺丝和竖直可调螺丝。
6.如权利要求I所述的X射线强度衰减器，其特征在于，所述标准样品片的材质选自硒、金、铜。
7.如权利要求I所述的X射线强度衰减器，其特征在于，所述安装孔的数目选自5-15个。
8.如权利要求7所述的X射线强度衰减器，其特征在于，所述安装孔为9个。
9.如权利要求I所述的X射线强度衰减器，其特征在于，所述旋转盘由铝制得，厚度为5mm,直径为174mm,所述安装孔为9个,直径为15mm,所述衰减片为直径为14mm的圆形薄片。
专利摘要本实用新型提供一种X射线强度衰减器，包括由真空室和贯穿真空室的低真空管道组成的低真空腔体；两个相对平行设置的旋转盘，位于所述真空室内，所述旋转盘上分别设有沿圆周均匀分布的若干数目的安装孔，所述两个旋转盘上各有至少一个所述安装孔不安装衰减片，其余所述安装孔安装衰减片或标准样品片；依次与旋转盘连接的磁流体和联轴器；与所述联轴器连接的步进电机；与步进电机连接的实验物理及工艺控制系统；以及分别与所述低真空管道的两端连接的支架。本实用新型提供的X射线强度衰减器主要供高强度同步辐射光束线使用，可以方便的将入射高强度X光衰减到所需的范围内。同时，此种新型衰减器结构紧凑、调节方便并可用于低真空环境内。
文档编号G01N23/20GK202486073SQ20122009127
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者何建华, 张敏, 汪启胜, 黄胜 申请人:中国科学院上海应用物理研究所