專利名稱:一種x射線kba顯微成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種X射線KBA顯微成像系統(tǒng)，尤其是涉及一種通過普通光學(xué)加工的光學(xué)棱鏡塊的X射線KBA顯微成像系統(tǒng)，屬于成像系統(tǒng)的裝調(diào)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
激光慣性約束聚變(ICF)研究對國民經(jīng)濟(jì)、國家安全以及等離子體物理等基礎(chǔ)研究探索有著重要而特殊的意義。內(nèi)爆壓縮區(qū)域的X射線成像診斷是激光ICF研究的一個重要領(lǐng)域。改進(jìn)型KB(即KBA)顯微成像系統(tǒng)是在毫米甚至厘米級視場內(nèi)獲得高空間分辨等離子體X射線圖像的重要診斷手段。KBA顯微成像系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)如圖I所示，KBA顯微成像系統(tǒng)的物鏡組由正交放置依次排列的兩組雙反射鏡構(gòu)成，物鏡Ml和物鏡M2在子午方向上構(gòu)成第一組雙反射鏡，物鏡M3和物鏡M4在弧矢方向上構(gòu)成第二組雙反射鏡。單組雙反射鏡對X射線成像時存在嚴(yán)重的像散，僅能形成由“一個物點到一條焦線”的成像關(guān)系，而KBA結(jié)構(gòu)通過兩組正交放置的雙反射鏡分別在子午和弧矢方向上實現(xiàn)像散補償，從而實現(xiàn)“一個物點到一個像點”的成像關(guān)系?！?br>KBA系統(tǒng)為非共軸掠入射反射式結(jié)構(gòu)，可見光衍射效應(yīng)非常嚴(yán)重，加之同一組雙反射鏡的兩塊物鏡在成像上相互制約，因此KBA系統(tǒng)裝調(diào)無法通過可見光直接成像的方式完成，也無法利用常規(guī)光學(xué)裝調(diào)手段精確標(biāo)定四塊物鏡的位置和角度關(guān)系，所以KBA系統(tǒng)的裝調(diào)必須基于X射線成像實驗完成。首先完成KBA系統(tǒng)的物鏡裝配，然后通過X射線成像實驗尋找到裝配完成后KBA物鏡的最佳成像點位置，最后利用與KBA物鏡硬性連接的雙路激光或模擬小球等輔助設(shè)備將該位置標(biāo)記出來，以此實現(xiàn)KBA系統(tǒng)的裝調(diào)。
KBA系統(tǒng)的裝調(diào)難度主要體現(xiàn)在KBA物鏡裝配上。KBA系統(tǒng)的物鏡結(jié)構(gòu)在子午和弧矢方向上的投影如圖2所示。若KBA物鏡Ml-物鏡M4的曲率半徑均為R ; Θ I和Θ 2分別是X射線在兩塊物鏡Ml和物鏡M2反射時的中心掠入射角。則當(dāng)Θ I = Θ 2時，焦距不隨掠入射角發(fā)生變化，像場傾斜得到校正，此時對應(yīng)KBA系統(tǒng)的最佳成像點位置，對應(yīng)的子午方向的焦距f I見式(1)，其中nl為物鏡Ml和物鏡M2的夾角(II1 = θ1+θ2)?；∈阜较虻慕咕鄁2見式(2)，其中η 2為物鏡M3和物鏡Μ4的夾角(η 2 = θ 3+ Θ 4)。
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權(quán)利要求
1.一種X射線KBA顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括物鏡Ml、物鏡M2、物鏡M3、物鏡M4、光學(xué)棱鏡塊NI及光學(xué)棱鏡塊N2，其中在子午方向上的物鏡Ml和物鏡M2的工作反射面頂靠在光學(xué)棱鏡塊NI具有夾角Il1的兩個相鄰面T1面和T2面上，在弧矢方向上的物鏡M3和物鏡M4的工作反射面頂靠在光學(xué)棱鏡塊N2具有夾角η2的兩個相鄰面T3面和T4面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的一種X射線KBA顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述的夾角Ii1和η 2與KBA系統(tǒng)兩組雙反射鏡夾角的理論設(shè)計值相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的一種X射線KBA顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述的光學(xué)棱鏡塊NI具有夾角Jl1的兩個相鄰面T1面和T2面的長度使得X射線入射到T1面中心位置時的掠入射角Θ i和入射到T2面中心位置時的掠入射角θ2相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的一種X射線KBA顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述的光學(xué)棱鏡塊Ν2具有夾角η2的兩個相鄰面T3面和T4面的長度使得X射線入射到T3面中心位置時的掠入射角θ3和入射到T4面中心位置時的掠入射角θ4相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的一種X射線KBA顯微成像系統(tǒng)，其特征在于，所述的光學(xué)棱鏡塊NI開設(shè)有貫通T1面和T2面的矩形槽，所述的光學(xué)棱鏡塊Ν2開設(shè)有貫通T3面和T4面的矩形槽，所述的矩形槽作為KBA顯微成像系統(tǒng)的成像通道。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種X射線KBA顯微成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括物鏡M1、物鏡M2、物鏡M3、物鏡M4、光學(xué)棱鏡塊N1及光學(xué)棱鏡塊N2，其中在子午方向上的物鏡M1和物鏡M2的工作反射面頂靠在光學(xué)棱鏡塊N1具有夾角η1的兩個相鄰面T1面和T2面上，在弧矢方向上的物鏡M3和物鏡M4的工作反射面頂靠在光學(xué)棱鏡塊N2具有夾角η2的兩個相鄰面T3面和T4面上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，對物鏡工作反射面與背面的角度和厚度沒有精度要求，顯著降低了KBA系統(tǒng)的光學(xué)元件加工難度和成本，提高了KBA系統(tǒng)的裝配精度以及最終成像質(zhì)量。
文檔編號G21K4/00GKCN102945688SQ201210424817
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月30日
發(fā)明者伊圣振, 穆寶忠, 王新, 王占山, 章逸舟 申請人:同濟(jì)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan