陶 芬， 丰丙刚， 邓 彪， 2*, 孙天希， 杜国浩， 谢红兰， 肖体乔

1. 中国科学院上海应用物理研究所， 上海 201800 2. 中国科学院上海高等研究院， 张江实验室上海光源科学中心， 上海 201210 3. 北京师范大学， 北京 100875

引 言

微束X射线荧光成像是一种具有高空间分辨率、 高灵敏度、 可无损分析样品内部元素空间分布的研究方法， 分为荧光扫描成像(X-ray fluorescence mapping)与微束荧光CT(microbeam X-ray fluorescence computed tomography, μ-XFCT)， 微束X射线荧光成像广泛应用到材料、 生物、 医学等诸多领域[1-2]， 它已经作为研究样品元素分布的重要手段之一。

上海光源BL13W线站已于2011年建立了X射线荧光成像系统并对用户开放[3-4]， 该系统基于狭缝限束方法获得微束X射线。 由于没有聚焦元件， 该荧光成像系统探测限较低， 其空间分辨为150 μm， 大量用户提出了开展微束聚焦荧光成像的需求。

首先介绍针对上海光源BL13W线站的荧光成像的椭球镜参数设计； 再对研制的椭球镜聚焦光进行性能评估； 基于研制的椭球镜搭建了微束X射线荧光成像系统， 并对中风鼠脑进行二维荧光扫描成像， 及鼠脑和标准砷溶液的荧光CT成像， 获得了其中的微量元素的空间分布。

1 椭球聚焦镜设计与检测

椭球聚焦镜是反射面为椭球的单次反射单毛细管， 为全反射元件， 反射面为椭球面。 光源点位于椭球的一个焦点上， 聚焦光斑位于另一个焦点上， X射线经过毛细管单次反射后聚焦在样品上， 可提高样品点处光通量密度[5-7]， 其具有反射效率高、 工作距离长、 接收角宽、 适用X射线能量范围宽、 体积小等优点。……