一种X射线偏振测试装置及方法

技术领域

本发明属于同步辐射技术领域，涉及一种探测器，尤其涉及一种X射线偏振测试装置及方法。

背景技术

同步辐射光(Synchrotron Radiation，SR)来自储存环中的高能电子束在弯铁(Bending Magnet)或插入件(Insertion Devices)的磁场中发生的偏转，光束通过光束线到达实验站供用户使用。20世纪70年代以来，得益于同步辐射光源和实验技术的发展以及晶体制备工艺的极大进步，各种偏振态的同步辐射偏振光由于其超高的测量灵敏度在材料研究的各个领域如磁圆二色性、核共振散射以及非晶物质等方面展现出强大的作用。近年来，随着第四代光源以及超强激光技术的发展，使得真空双折射等新物理发现和研究成为可能，同时对于X射线的偏振纯度和测量精度提出了更高的要求。因此，需要有对同步辐射的偏振进行调制和测量的装置。

传统的X射线偏振调制和测量方法可以分为两类：一类是利用完美吸收晶体的Borrmann效应，由于受到晶体吸收和调制效率的限制，该装置得到的偏振光纯度基本在1％量级，难以进一步提高；另一类是基于X射线的多次布儒斯特角衍射，根据X射线衍射的动力学理论，当入射光的布拉格角等于该能量下光子的布儒斯特角时，衍射光中只有与晶体衍射面垂直的偏振分量(σ偏振)，而与衍射面垂直的偏振分量(π偏振)被完全抑制。这种方法可以得到极高纯度的线偏振X射，是目前进行高精度X射线偏振调制和测量的主流方案。

基于布儒斯特角衍射的高精度X射线偏振调制和测量装置主要由两个真空腔、设于两个真空腔内的两块切槽晶体、运动调节机构及其控制系统和数据采集处理系统构成。在现有技术中，两个真空腔内各放置一块切槽晶体及其对应的运动调节机构，切槽晶体分别作为起偏器和检偏器(分析器)，在光路最后放置一个二维单光子探测器对衍射光信号进行记录。入射的不同偏振态的X光经起偏器中切槽晶体(起偏晶体)的多次衍射变为高纯度的线偏振光，检偏器中切槽晶体(分析晶体)可以绕光轴进行旋转，通过二维单光子探测器记录旋转过程中出射光强度的变化，计算出X射线的偏振纯度。

上述测量装置的起偏晶体和检偏晶体分别放置在两个真空腔内，腔体之间采用长真空管道连接，这带来了以下几个问题：首先，增加了装置的制造成本；其次，增加了光路准直和实验难度；最后，降低了装置的可移植性。

发明内容

本发明的目的是提供一种X射线偏振测试装置及方法，其可以获得完全线偏振的X射线并对其偏振纯度进行测量。

为了实现上述目的，本发明提供一种X射线偏振测试装置，包括一个真空壳体和其内部的遮光板，所述遮光板和真空壳体共同限定互不透光的第一真空腔体和第二真空腔体，遮光板上设有通光口和可移动至所述通光口的样品台，所述样品台用于放置待测样品；

在第一真空腔体所对应的真空壳体的侧壁上设有密闭的X射线入射口，第一真空腔体内设有起偏晶体，且第二真空腔体内设有检偏晶体和二维单光子探测器，所述X射线入射口、起偏晶体、检偏晶体和二维单光子探测器沿X射线的光路走向依次排布以形成第一光路；

所述起偏晶体和检偏晶体均为切槽晶体，切槽晶体上设有切槽，且切槽晶体在所述切槽处具有两个彼此相对且平行的晶体内表面，使得所述起偏晶体和检偏晶体通过两个晶体内表面的多次布儒斯特角衍射分别实现对X射线的起偏和检偏。

所述起偏晶体和检偏晶体位于z轴上，所述X射线入射口和起偏晶体位于X射线的入射光轴上；所述检偏晶体和二维单光子探测器是可共同转动的，所述检偏晶体和二维单光子探测器共同位于检偏晶体出射光轴上，所述检偏晶体出射光轴垂直于z轴并且可绕其转动，z轴是X射线在起偏晶体上的出射方向所在的轴。

所述起偏晶体与第一腔内电动台连接，所述检偏晶体与第二腔内电动台连接，所述二维单光子探测器通过第三腔内电动台与所述检偏晶体连接，通过二维单光子探测器与所述检偏晶体的连接使得二维单光子探测器随检偏晶体一同绕z轴转动，并且通过第三腔内电动台使二维单光子探测器相对于检偏晶体可移动。

所述第一腔内电动台设置为对起偏晶体进行x方向、y方向、z方向的平移调节和晶体布拉格角、晶体面内角方向的角度调节；第二腔内电动台设置为对起偏晶体进行x方向、y方向的平移调节和晶体布拉格角、晶体面内角、两晶体衍射面夹角方向的角度调节，两晶体衍射面夹角方向指的是绕z轴旋转的方向；第三腔内电动台设置为使得第三腔内电动台相对于第二腔内电动台进行x方向、y方向的平移调节，y方向是X射线入射方向，x方向为垂直于y方向和z方向的方向。

所述切槽晶体的晶体材料包括单晶硅、单晶锗、单晶金刚石以及蓝宝石中的至少一种，所述晶体内表面的晶面指数根据入射的X射线的能量和切槽晶体的晶体材料来确定。

所述切槽晶体包括矩形的本体，且所述切槽以倾斜的方式设于本体上，所述切槽的两端分别延伸至本体的彼此垂直的两个面，且晶体内表面与所述本体的多个面的夹角均为45°。

所述起偏晶体和遮光板的通光口之间设有四刀狭缝，且所述第二真空腔体内设有二维成像探测器，所述二维成像探测器位于X射线在起偏晶体上的出射光轴上。

所述真空壳体的下方设有腔外电动台，所述真空壳体上设有真空阀，且在每个真空腔体所对应的真空壳体的侧壁上各设有一个观察窗。

另一方面，本发明提供一种X射线偏振测试方法，包括：

S0：提供根据上文所述的X射线偏振测试装置；

S1：调整真空壳体的空间位置，使得X射线穿过所述X射线入射口、入射到真空壳体中；

S2：将样品台和检偏晶体移出光路；

S3：调整起偏晶体的空间位置和姿态，使入射的X射线在起偏晶体的晶体内表面上进行布儒斯特角的奇数次布拉格衍射，将此时X射线在起偏晶体上的出射方向确定为z方向；

S4：调整检偏晶体的空间位置和姿态，使入射的X射线在检偏晶体的晶体内表面上进行布儒斯特角的奇数次布拉格衍射并且检偏晶体与起偏晶体的晶体内表面互相平行；

S5：利用二维单光子探测器测量检偏晶体的出射的X射线的光斑位置、形状和强度，得到线偏振X射线中σ偏振成分的强度I

S6：将检偏晶体绕z方向的光轴旋转90°，使得检偏晶体与起偏晶体的晶体内表面相互垂直；利用二维单光子探测器测量检偏晶体的出射的X射线的光斑位置、形状和强度，得到线偏振X射线中π偏振成分的强度I

S7：将线偏振X射线中π偏振成分的强度I

S8：回到步骤S3以改变入射的X射线在起偏晶体的晶体内表面上的衍射次数，对比检偏晶体与起偏晶体在不同衍射次数时线偏振X射线的偏振纯度，根据最优的线偏振X射线的偏振纯度来确定最佳的晶体衍射次数。

所述起偏晶体和遮光板的通光口之间设有四刀狭缝，且所述第二真空腔体内设有二维成像探测器，所述二维成像探测器位于X射线在起偏晶体的出射光轴上；所述步骤S2还包括：将四刀狭缝完全打开；在所述步骤S4中，调整起偏晶体的空间位置和姿态，具体包括：在调整起偏晶体的空间位置和姿态的同时，通过二维成像探测器测量起偏晶体的出射的X射线的强度和位置，以获得起偏晶体最佳的空间位置和姿态；在获得起偏晶体最佳的空间位置和姿态后，还包括：调节四刀狭缝以获得所需的X射线的尺寸。

本发明的X射线偏振测试装置基于晶体布拉格衍射的动力学特性，利用切槽晶体内表面的多次布儒斯特角衍射抑制入射X射线中与内表面平行的偏振分量(π偏振)，保留入射X射线中与内表面垂直的偏振分量(σ偏振)，从而获得高纯度的线偏振硬X射线，可以获得完全线偏振的X射线并对其偏振纯度进行测量。

此外，由于起偏晶体与检偏晶体在同一个真空腔内，相比于传统的需要对两个真空腔的相对位置和腔内晶体的位置和空间姿态进行分别准直和调整的情况，简化了装置的构造的同时实现了偏振测试装置的集成化，只需对单一真空腔内两块晶体的位置和空间姿态进行调整；另一方面，本发明的电动台调节维度较原设计减少约1/3。综上，本发明的光路准直和实验难度均大大降低，从而降低了装置的制造成本和使用成本，提高了其可移植性。可移植性主要包含两个方面，一方面指单一真空腔的所占空间较原有双真空腔的设计大大减少，大大增加了实验地点选择的灵活性；另一方面指实验样品的选择包括但不限于固体、液体、气体等各种形态。

本装置采用起偏器和检偏器垂直于入射光光轴分布的配置，可以有效地避免杂散光的影响，在降低制造成本的同时提高了测量的信噪比。

附图说明

图1为是根据本发明的一个实施例的X射线偏振测试装置的内部结构示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的X射线偏振测试装置的真空壳体的主视结构示意图。

图3是根据本发明的一个实施例的X射线偏振测试装置的真空壳体的左视结构示意图。

图4和图5是根据本发明的一个实施例的X射线偏振测试装置的切槽晶体的结构示意图，其中图4是正视图，图5是侧视图。

图6为是根据本发明的一个实施例的X射线偏振测试装置的切槽晶体及其夹持装置的安装示意图。

其中，1-真空腔体，2-铍窗，3-观察窗，4-真空阀，5-切槽晶体，61-第一腔内电动台，62-第二腔内电动台，63-第三腔内电动台，7-腔外电动台，8-四刀狭缝，9-遮光板，10-样品台及样品台运动机构，11-样品台进出口，12-二维成像探测器，13-二维单光子探测器。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

图1-图3示出了根据本发明的一个实施例的X射线偏振测试(High-precision X-ray polarimetry，HPXP)装置，其利用切槽晶体多次布儒斯特角衍射。如图1-图3所示，本发明的X射线偏振测试装置包括一个真空壳体1，所述真空壳体1内设有一个遮光板9，且遮光板9上设有通光口以及可移动至所述通光口的样品台10，所述样品台10用于放置待测样品。由此，遮光板9用于隔绝散射光，从而将该真空壳体1内的真空腔体分隔为两个互不透光的真空腔体，真空壳体1隔绝真空与大气，真空壳体1提供X射线和偏振测试装置所需要的真空环境。在本实施例中，所述X射线为同步辐射的硬X射线。

所述真空腔体包括第一真空腔体和第二真空腔体，其中，在第一真空腔体所对应的真空壳体1的侧壁上设有密闭的X射线入射口2，第一真空腔体内设有起偏晶体51，且第二真空腔体内设有检偏晶体52、二维成像探测器12和二维单光子探测器13，其中，X射线入射口、起偏晶体51、检偏晶体52和二维单光子探测器13沿X射线的光路走向依次排布以形成第一光路，并且所述的X射线入射口2、起偏晶体51和二维成像探测器12沿X射线的光路走向依次排布以形成第二光路。

由此，所述遮光板9的通光口位于起偏晶体51和检偏晶体52之间。

在本实施例中，所述起偏晶体51、检偏晶体52和二维成像探测器12位于X射线在起偏晶体51上的出射光轴上，优选地，X射线在起偏晶体51上的出射光轴为竖直光轴，起偏晶体51、检偏晶体52和二维成像探测器12自下而上依次设置，二维成像探测器12固定在真空壳体1的内部顶端。X射线入射口2和起偏晶体51位于X射线的入射光轴上。检偏晶体52和二维单光子探测器13是可共同转动的，检偏晶体52和二维单光子探测器13共同位于检偏晶体出射光轴上，所述检偏晶体出射光轴垂直于X射线在起偏晶体51上的出射光轴并且可绕其转动。

所述起偏晶体51设置为利用晶体衍射产生线偏振的X射线(即对X射线起偏)，检偏晶体52设置为对X射线的偏振纯度进行测量。所述起偏晶体51和检偏晶体52均为切槽晶体5。其中，切槽晶体5是本发明的核心光学元件。切槽晶体5上设有切槽501，且切槽晶体在所述切槽501处具有两个彼此相对且平行的晶体内表面502，使得所述起偏晶体51和检偏晶体52通过两个平行的晶体内表面502的多次布儒斯特角衍射分别实现对X射线的起偏和检偏。也就是说，利用布儒斯特角衍射(即45°角衍射)对特定能量光子偏振的选择性，实现极高纯度的线偏振同步辐射X射线的获取和检测。

切槽晶体5的晶体材料可以包括但不限于高品质的单晶硅、单晶锗、单晶金刚石以及蓝宝石等具有完美晶格结构及X射线衍射效率的晶体材料。

晶体内表面502的晶面指数根据入射的X射线的能量和切槽晶体5的晶体材料来确定。具体来说，根据布拉格公式2dsinθ＝λ，d为切槽晶体的晶面所对应的平行原子平面的间距，λ为入射的X射线的波长，θ为入射的X射线与晶面的夹角，可以计算出不同波长/能量的硬X射线产生布儒斯特角(45°)衍射时对应的晶面间距，进而选择合适的晶面。以同步辐射领域常用的单晶硅为例，可以计算对于光子能量为12.914keV和6.457keV的硬X射线，可以产生布儒斯特角衍射的晶面指数分别为(800)和(400)，从而晶面指数(800)和(400)作为晶体内表面502的晶面指数。其他材料可以根据同样的方法进行计算。

如图4和图5所示，所述切槽晶体5包括矩形的本体，且所述切槽501以倾斜的方式设于本体上，所述切槽501的两端分别延伸至本体的彼此垂直的两个面，且晶体内表面502与所述本体的多个面的夹角均为45°。切槽晶体5的整体尺寸(即矩形的本体的长宽高)通常在几十毫米，一方面是在方便夹持的同时避免夹持过程中应力引起的衍射效率降低，另一方面尽可能节省空间。切槽晶体5的切槽的宽度通常在10～20毫米，一方面是便于晶体加工和抛光，另一方面给光路调节留出足够的空间。在本实施例中，所述切槽晶体5的整体长度为50mm，宽为15mm，高为55mm；所述切槽晶体5的切槽的宽度为14.1421mm，且切槽的深度为7mm。较短的晶体内表面502的长度为21.2132mm。

如图6所示，所述切槽晶体5通过紧固螺栓503固定在固定边框504上。由此，切槽晶体5通过紧固螺栓503和固定边框504进行夹持。

所述起偏晶体51、检偏晶体52和二维单光子探测器13均是可移动的。在本实施例中，所述起偏晶体51与第一腔内电动台61连接，所述检偏晶体52与第二腔内电动台62连接，所述二维单光子探测器13通过第三腔内电动台63与所述检偏晶体52连接，从而通过二维单光子探测器13与所述检偏晶体52的连接使得二维单光子探测器13随检偏晶体52一同绕z轴转动，并且通过第三腔内电动台63使二维单光子探测器13相对于检偏晶体52可移动。第一腔内电动台61和第二腔内电动台62包括位移台和转台，第三腔内电动台63包括位移台。其中，第一腔内电动台61具有5个调节维度，设置为对起偏晶体51进行x方向、y方向、z方向的平移调节和pitch(晶体布拉格角)、yaw(晶体面内角)方向的角度调节；第二腔内电动台62具有5个调节维度，设置为对检偏晶体52进行x方向、y方向的平移调节和pitch(晶体布拉格角)、yaw(晶体面内角)、roll(两晶体衍射面夹角)方向的角度调节，roll(两晶体衍射面夹角)方向指的是绕z轴旋转的方向，在本实施例中，二维单光子探测器13及其第三腔内电动台63与检偏晶体5共同置于第二腔内电动台62的用于roll方向的角度调节的转台上，以实现二维单光子探测器13与检偏晶体5共同在roll方向的角度调节；第三腔内电动台63具有两个调节维度，其设置为使得第三腔内电动台63相对于第二腔内电动台62进行x方向、z方向的平移调节。

y方向是X射线入射方向，z方向是X射线在起偏晶体51上的出射方向，x方向为垂直于y方向和z方向的方向。在本实施例中，z方向是竖直方向，x方向是垂直于X射线入射方向的水平方向。

二维单光子探测器13与检偏晶体共用roll方向的角度调节。二维单光子探测器13位于检偏晶体52的衍射光出口处，用于记录本发明的偏振测试装置的出射光的位置、形状和强度，用于偏振消光比的计算。通过测量不同roll角处(0°和90°)的出射光强度，可以计算起偏晶体51的出射光的偏振纯度。

所述真空壳体1在X射线入射口2处设有标准法兰接口，用于与上游的光学元件通过密封铜圈连接。其中，所述X射线入射口2为铍窗。铍窗用于隔绝真空腔体与外界的大气环境，且对X射线有很高透过率，从而使得入射的X射线光束可以透过铍窗照射到切槽晶体5上。

所述真空壳体1的下方设有腔外电动台7，可以对整个真空壳体1的空间位置进行调节，进而保证X射线能够顺利进入腔体。所述腔外电动台7设置为使得真空壳体1沿x方向可平移和沿z方向可平移，用于调整真空壳体1及其内部部件的空间位置。

此外，在每个真空腔体所对应的真空壳体1的侧壁上各设有一个观察窗3，所述观察窗3隔绝真空腔体与大气环境，用于观察起偏晶体51和检偏晶体52的空间位置和姿态。所述观察窗3的材质是CVD多晶金刚石。在一些实施例中，所述观察窗3可省略。

此外，所述真空壳体1上还设有真空阀4，真空阀4通过标准法兰接口连接分子泵的管道。真空阀4隔绝真空腔体内的真空环境和外界大气。在本实施例中，两个真空腔体相互连通，因此通过一个真空阀4就能够维持两个真空腔体的真空环境。

在本实施例中，X射线入射口2和真空阀4彼此相对设置，且设置于真空壳体1的侧壁的与入射光光轴垂直的位置上。两个观察窗3设置于真空壳体1的侧壁的与起偏晶体和检偏晶体对应的位置。

所述遮光板9与一个样品台运动机构的固定端固定连接，且该样品台运动机构的运动端与所述样品台10连接，以实现遮光板9与样品台10的相对移动。所述样品台运动机构设置为使得样品台10移动到起偏晶体51的正上方(即遮光板9的中央处的通光口)，以对待测样品的位置进行调节，优选为使得样品台10沿x方向和y方向可移动。待测样品的具体结构和形状根据实验需求来确定，无论是固体、液体和气体均可用于实验。由此，通过样品台相对于真空壳体1的运动来控制待测样品进出X射线的光路。样品台在实验时设置于真空腔体内部，从而使得待测样品在实验时处于真空中。

所述起偏晶体51和遮光板9的通光口之间设有四刀狭缝8，其设置为调整起偏晶体51的出射的X射线的尺寸和位置。起偏晶体51的出射的X射线能够入射到待测样品上形成光斑，也能够入射到二维成像探测器12上形成光斑。在本实施例中，入射到二维成像探测器12上的X射线光斑的尺寸约为0.3mm×0.3mm，X射线光斑的位置使得X射线最终能够进入二维单光子探测器13。

二维成像探测器12用于在调整起偏晶体51的过程中测量起偏晶体51的出射的X射线的强度和位置，以获得起偏晶体51最佳的空间位置和姿态。

此外，真空壳体1的侧壁上设有样品台进出口11，样品台进出口11可通过单向阀进行密封，以供样品台进出真空壳体1，进而带动待测样品进出真空壳体1。在本实施例中，样品台进出口11设于真空壳体1的侧壁的中央位置处，优选为设于两个观察窗的中间位置。

本发明的X射线偏振测试装置基于晶体布拉格衍射的动力学特性，利用切槽晶体内表面的多次布儒斯特角衍射抑制入射X射线中与内表面平行的偏振分量(π偏振)，保留入射X射线中与内表面垂直的偏振分量(σ偏振)，从而获得高纯度的线偏振硬X射线，可以获得完全线偏振的X射线并对其偏振纯度进行测量。

此外，由于起偏晶体与检偏晶体在同一个真空腔内，相比于传统的需要对两个真空腔的相对位置和腔内晶体的位置和空间姿态进行分别准直和调整的情况，简化了装置的构造的同时实现了偏振测试装置的集成化，只需对单一真空腔内两块晶体的位置和空间姿态进行调整；另一方面，本发明的电动台调节维度较原设计减少约1/3。综上，本发明的光路准直和实验难度均大大降低，从而降低了装置的制造成本和使用成本，提高了其可移植性。可移植性主要包含两个方面，一方面指单一真空腔的所占空间较原有双真空腔的设计大大减少，大大增加了实验地点选择的灵活性；另一方面指实验样品的选择包括但不限于固体、液体、气体等各种形态。

本发明的装置采用起偏器和检偏器垂直于入射光光轴分布的配置，可以有效地避免杂散光的影响，在降低制造成本的同时提高了测量的信噪比。

基于上文所述的X射线偏振测试装置，所实现的X射线偏振测试方法，其步骤包括：

步骤S0：提供上文所述的X射线偏振测试装置。

步骤S1：调整真空壳体1的空间位置，使得X射线穿过所述X射线入射口2、入射到真空壳体1中；其中在真空壳体1上安装X射线入射口2用于光束入射；

步骤S2：将样品台10和检偏晶体52移出光路；

之后如有需要，样品台10会在起偏晶体和检偏晶体全部调整完毕后移入光路。

步骤S2还可以包括：将四刀狭缝8完全打开。

步骤S3：调整起偏晶体51的空间位置和姿态，使入射的X射线在起偏晶体51的晶体内表面502上进行布儒斯特角的奇数次(如1次、3次、5次)布拉格衍射，将此时X射线在起偏晶体51上的出射方向确定为z方向；

调整起偏晶体51的空间位置和姿态，具体包括：在调整起偏晶体51的空间位置和姿态的同时，通过二维成像探测器12测量起偏晶体51的出射的X射线的强度和位置，以获得起偏晶体51最佳的空间位置和姿态。

在获得起偏晶体51最佳的空间位置和姿态后，还包括：调节四刀狭缝8以获得所需的X射线的尺寸。

此时，起偏晶体对同步辐射光束中偏振方向与衍射面平行的π偏振成分具有极强的抑制作用而对偏振方向与衍射面垂直的σ偏振成分无抑制作用，因而衍射光为σ偏振的线偏振光。其中，切槽晶体5的大致形状如图4所示，通过第一腔内电动台61调整切槽晶体相对入射光在z方向上移动可以实现不同次数的布拉格衍射。

步骤S4：调整检偏晶体52的空间位置和姿态，使入射的X射线在检偏晶体52的晶体内表面502上进行布儒斯特角的奇数次(1次、3次、5次)布拉格衍射并且检偏晶体52与起偏晶体51的晶体内表面502互相平行。

其中，检偏晶体52与起偏晶体51的衍射次数不必相等，以获得最佳的偏振消光比为准，即X射线经过起偏晶体和检偏晶体后具有最佳的信噪比。

此时，检偏晶体对同步辐射光束中的π偏振成分具有极强的抑制作用而对σ偏振成分无抑制作用，因而衍射光为σ偏振的线偏振光。

步骤S5：利用二维单光子探测器13测量检偏晶体52的出射的X射线的光斑位置、形状和强度，得到线偏振X射线中σ偏振成分的强度I

其中，线偏振X射线是经起偏晶体51纯化得到的。

步骤S6：将检偏晶体52绕z方向的光轴旋转90°，使得检偏晶体52与起偏晶体51的晶体内表面502相互垂直；利用二维单光子探测器13测量检偏晶体52的出射的X射线的光斑位置、形状和强度，得到线偏振X射线中π偏振成分的强度I

此时，检偏晶体对同步辐射光束中的σ偏振成分具有极强的抑制作用而对π偏振成分无抑制作用，因而衍射光为π偏振的线偏振光。在检偏晶体52与起偏晶体51的晶体内表面502相互垂直时，二维单光子探测器13测量到的X射线的形状和强度就是纯化后的线偏振X射线中π偏振成分的强度I

步骤S7：将线偏振X射线中π偏振成分的强度I

其中，关系式I

此外，还可以包括步骤S8：回到步骤S3以改变入射的X射线在起偏晶体51的晶体内表面502上的衍射次数，对比检偏晶体52与起偏晶体51在不同衍射次数(1次、3次、5次)时线偏振X射线的偏振纯度，根据最优的线偏振X射线的偏振纯度来确定最佳的晶体衍射次数。

此外，还可以包括步骤S9：在获得最优的线偏振X射线的偏振纯度后，如有需要，可以将样品台移入光路，通过测量线偏振X射线经过样品后偏振纯度的变化对样品的特性进行表征。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。