VDI VDE 5575 Blatt 2-2015 X-ray optical systems - Measurement methods - Measurement set-up and methods for the evaluation of X-ray optical systems.pdf
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1、ICS 17.180.30 VDI/VDE-RICHTLINIEN Juni 2015 June 2015 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK Rntgenoptische Systeme Messverfahren Messaufbau und Methoden zur Bewertung rntgenoptischer Systeme X-ray optical systems Measurement methods Measurement set-up
2、and methods for the evaluation of X-ray optical systems VDI/VDE 5575 Blatt 2 / Part 2 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to th
3、e English translation. VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) Fachbereich Optische Technologien VDI/VDE-Handbuch Optische Technologien VDI/VDE-Handbuch Prozessmesstechnik und Strukturanalyse Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinter
4、nalusenot permittedFrhere Ausgabe:12.13 Entwurf,deutschFormeredition:12/13Draft,in German onlyZu beziehen durch /Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten /Allrightsreserved Verein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2015Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2
5、 1 Anwendungsbereich . 3 2 Normative Verweise 3 3 Formelzeichen, Abkrzungen und Indizes . 3 4 Strahlungsquellen . 6 4.1 Wichtige Rntgenstrahlungsquellen 6 4.2 Eigenschaften der Strahlungsquellen . 7 5 Detektoren . 8 5.1 Detektoren zur Erfassung der Strahlleistung . 9 5.2 Detektoren zur Erfassung der
6、 rumlichen Verteilung des (spektralen) Photonenflusses 9 6 Prinzipieller Messaufbau 10 7 Bestimmung strahlgeometrischer Gren rntgenoptischer Systeme . 13 7.1 Strahlabmessungen, Strahldurchmesser, effektive Bestrahlungsflche, Strahlgleichfrmigkeit . 13 7.2 Ausgangsdivergenz, Ausgangsbrenn-weite, Eing
7、angswinkelakzeptanz . 20 7.3 Wellenfrontsensor 23 8 Bestimmung spektraler Gren rntgenoptischer Systeme . 25 8.1 Grenzwinkel der Totalreflexion, spektraler Transmissionsgrad, spektraler Reflexionsgrad, integrales spektrales Reflexionsvermgen . 25 8.2 Spektrales Auflsungsvermgen, spektrale Halbwertsbr
8、eite . 27 8.3 Messung der Beugungseffizienz von Rntgengittern 27 8.4 Spektrale Intensittserhhung, spektraler Wirkungsgrad 29 Schrifttum 31 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Normative references . 3 3 Symbols, abbreviations and indices . 3 4 Radiation sources . 6 4.1 Important X-ray s
9、ources 6 4.2 Properties of the radiation sources . 7 5 Detectors . 8 5.1 Detectors for the determination of the radiant power . 9 5.2 Detectors for the determination of the spatial distribution of the (spectral) photon flux . 9 6 Basic measurement set-up 10 7 Determination of beam-geometric quantiti
10、es of X-ray optical systems . 13 7.1 Beam dimensions, beam diameter, effective irradiated area, beam homogeneity 13 7.2 Exit divergence angle, back focal length, entrance acceptance angle . 20 7.3 Wave front sensor 23 8 Determination of spectral quantities of X-ray optical systems . 25 8.1 Critical
11、angle of total reflection, spectral transmittance, spectral reflectance, integral spectral reflectance 25 8.2 Spectral resolving power, spectral half width . 27 8.3 Measurement of the diffraction efficiency of X-ray gratings . 27 8.4 Spectral intensity enhancement, spectral efficiency 29 Bibliograph
12、y 31 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF86D9NormCD - Stand 2015-08 2 VDI/VDE 5575 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI
13、 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Li-zenzbedingungen (www.vdi.de/rich
14、tlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/5575. Preliminary note The content of thi
15、s standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or
16、of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of this
17、series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/5575. Einleitung Die Charakterisierung rntgenoptischer Systeme erfolgt mit verschiedenen Messmethoden, mit de-nen sowohl die nderungen der geometrischen als auch die der spektralen Eigenschaften der Strah-lung durch das System bestimm
18、t werden knnen. Als Rntgenquellen kommen unterschiedliche Quellen zum Einsatz. Die Quellen werden in Ab-schnitt 4 kurz beschrieben. Die einfallende Rnt-genstrahlung wird in der Regel mit Filterfolien oder Monochromatoren auf den Wellenlngenbe-reich eingeschrnkt, in dem die rntgenoptischen Systeme sp
19、ter Verwendung finden. Zum Nachweis der reflektierten bzw. transmittier-ten Strahlung werden je nach Erfordernis unter-schiedliche Detektoren eingesetzt, die entweder den Strahl integral erfassen oder eine positions-empfindliche Erfassung des Rntgenstrahls ermg-lichen. Eine bersicht zu mglichen Dete
20、ktoren findet sich in Abschnitt 5. Zur Strahlformung kn-nen sich neben dem zu untersuchenden rntgenop-tischen System zustzlich weitere optische Ele-mente wie Blenden, Teststrukturen und Absorber sowohl vor als auch hinter dem rntgenoptischen System im Strahlengang befinden. Um eine Ver-gleichbarkeit
21、 der Messungen in verschiedenen Apparaturen zu ermglichen, mssen alle relevan-ten Gerteparameter angegeben werden. Alle Messmethoden bentigen ein Positionier-system, das in der Lage ist, die Rntgenquelle, das zu charakterisierende rntgenoptische System so-wie das Detektorsystem mit der erforderliche
22、n Przision zueinander zu positionieren und zu be-wegen. Das bentigte Positioniersystem ist abhn-gig von der benutzten Messmethode. In Ab-Introduction For the characterization of X-ray optical systems, various measurement methods are available which allow the variations both of the geometric and of t
23、he spectral properties of radiation due to the sys-tem to be determined. For this purpose, different X-ray sources are used, which are briefly described in Section 4. Filter foils or monochromators are normally used to limit the incident X-rays to the wavelength range in which the X-ray optical syst
24、ems will be employed. To measure the reflected or transmitted radiation, different detectors are used depending on the par-ticular requirements. They either cover the beam of X-rays integrally or permit position-sensitive de-tection. An overview of potential detectors can be found in Section 5. For
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