本发明涉及多层膜反射镜，尤其是涉及提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构。
背景技术：
1、实验室x射线光管基于电子轰击靶材产生特征辐射，其在产生材料kα特征谱线同时，也会产生一定强度的kβ谱线，破坏光谱纯度。传统x射线分析仪器中通过采用x射线多层膜反射镜实现对特定波长x射线的选择，实现对x射线光源的单色化。为抑制kβ谱线，一般要选取带宽很小的多层膜，即选用材料光学衬度低、膜层厚度小的材料组合，导致多层膜制备难度大，反射镜积分通量低，多层膜反射镜和光源的装调对准难度大。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构，来解决目前反射镜积分通量低，多层膜反射镜和光源的装调对准难度大的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构，包括：x射线周期反射多层膜和表面帽层结构，所述表面帽层结构位于x射线周期多层膜的顶部。帽层结构为单层膜，材料经过特殊选择，厚度经过优化。
3、优选的，在上述提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构中，所述x射线周期反射多层膜为吸收层与间隔层相互交替设计形成，吸收层与间隔层应选择材料在目标x射线波段折射率差异明显的高z材料与低z材料，高z材料与低z材料包括w/si,mo/b4c,cr/c,ru/c。
4、优选的，在上述提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构中，所述高z材料和低z材料组成所述x射线周期多层膜的一个周期，周期厚度d1满足布拉格定律：λ＝2d1sinθ。
5、优选的，在上述提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构中，所述满足设计的x射线周期多层膜的周期厚度一般为1.5nm-8nm之间，周期多层膜的吸收层比例应为0.4-0.6，周期多层膜的膜对数一般为50－300对。
6、优选的，在上述提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构中，所述x射线多层膜工作能量在e＝1kev到e＝60kev之间。
7、优选的，在上述提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构中，所述表面帽层结构为单层膜，单层膜材料的吸收边介于所述实验室x射线光源装置的kα谱线与kβ谱线之间。
8、优选的，在上述提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构中，所述帽层结构的优化过程为：
9、确定x射线光管材料的kα谱线工作能点和kβ谱线非工作能点以及反射镜应用时的掠入射工作角度，设计底部周期多层膜结构，在kα能点获得最大反射率r0(kα)；
10、帽层结构的单层膜厚度以底部周期多层膜的周期厚度为基础进行递增或递减，步进为0.3-0.5nm，计算每个厚度下整体多层膜在kα谱线的反射率(r(kα))和kβ谱线的反射率(r(kβ))变化，确定r(kα)/r(kβ)比值最大且r(kα)>90％*r0(kα)时的帽层结构。之后，再以此时的帽层厚度为中心，在±0.5nm范围内以0.05nm为步径，精确确定r(kα)/r(kβ)比值最大时的帽层结构；
11、如果反射镜要镀制横向梯度多层膜，即从反射镜一端到另一端根据掠入射角变化逐渐改变周期膜的膜厚，则膜层的膜厚也可按各个位置的入射角和周期膜厚进一步优化计算，优化方式同上。
12、因此，本发明采用上述提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构，改变传统的多层膜结构，通过在表面增加一层特殊材料的吸收层，该材料的共振吸收边介于kα和kβ谱线波长之间，从而实现对x射线光管kα特征谱线的吸收小，但对kβ谱线的吸收大，在保证多层膜工作反射率和带宽的同时，抑制kβ谱线的强度，提高光谱纯度。通过在多层膜表面设计表面帽层吸收层，在影响kα谱线工作强度较小的情况下，有效提升对kβ谱线的抑制比r(kα)/r(kβ)；解决目前由于x射线光管基于电子轰击靶材产生特征辐射的原理产生的kα谱线和kβ谱线较近，因此x射线光管的kβ谱线较难使用滤片或多层膜完全消除的问题。通过设计帽层结构，能尽量保持原有常规多层膜的积分通量，保持原有的装配精度要求，镀膜工艺改变小，易于实现。解决传统仪器中为抑制kβ谱线，会采用窄带宽x射线多层膜。通过选择光学衬度低和膜厚更小的材料，来减小多层膜本身的反射带宽。但反射带宽的减小一方面降低积分通量，增加装配对准的难度，同时也增加镀膜的难度，因为低衬度材料的应力更大，大膜对数镀膜中容易应力失效起皱的问题。
13、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
1.提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构，其特征在于，包括x射线周期反射多层膜和表面帽层结构，所述表面帽层结构位于x射线周期多层膜的顶部。帽层结构为单层膜，材料经过特殊选择，厚度经过优化。
2.根据权利要求1所述的提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构，其特征在于，所述x射线周期反射多层膜为吸收层与间隔层相互交替设计形成，吸收层与间隔层应选择材料在目标x射线波段折射率差异明显的高z材料与低z材料，高z材料与低z材料包括w/si,mo/b4c,cr/c,ru/c。
3.根据权利要求2所述的提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构，其特征在于，所述高z材料和低z材料组成所述x射线周期多层膜的一个周期，周期厚度d1满足布拉格定律：λ＝2d1sinθ。
4.根据权利要求3所述的提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构，其特征在于，所述满足设计的x射线周期多层膜的周期厚度一般为1.5nm-8nm之间，周期多层膜的吸收层比例应为0.4-0.6，周期多层膜的膜对数一般为50－300对。
5.根据权利要求4所述的提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构，其特征在于，所述x射线多层膜工作能量在e＝1kev到e＝60kev之间。
6.根据权利要求5所述的提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构，其特征在于，所述表面帽层结构为单层膜，单层膜材料的吸收边介于所述实验室x射线光源装置的kα谱线与kβ谱线之间。
7.根据权利要求6所述的提高x射线光源光谱纯度的多层膜反射镜表面帽层结构，其特征在于，所述帽层结构的优化过程为：
