X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置制造方法
【專利摘要】一種X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置，包括底座導軌、位于所述底座導軌上的X射線光管、激光器、金屬絲和X射線探測器件，調整臺位于所述底座導軌的一側，所述X射線光管、激光器可橫向移動地安裝在所述調整臺上；待檢測X射線組合折射透鏡位于所述底座導軌的中部，所述X射線探測器件位于所述底座導軌的另一側；在所述待檢測X射線組合折射透鏡和X射線探測器件之間的底座導軌上可縱向移動地安裝調節支架，所述調節支架上可橫向移動地安裝橫向滑塊，所述橫向滑塊上安裝用于切割經X射線組合折射透鏡聚焦后的探測光束的金屬絲，所述金屬絲的尺寸要求是微米量級。本實用新型簡化結構、大大減低成本、實用性良好。
【專利說明】X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及X射線探測和成像領域，尤其是一種可以測量X射線組合折射透鏡聚焦性能的裝置。
【背景技術】
[0002]X射線組合折射透鏡是一種基于折射效應的新型X射線聚焦器件，其理論聚焦光斑尺寸可達納米量級，實際測試所得聚焦光斑尺寸通常在幾個微米，并具有尺寸小、制作工藝簡單、魯棒性好、可批量加工的優點，適合高探測分辨率的X射線探測和成像系統；其次，X射線組合折射透鏡覆蓋的光子能量非常寬，因此基于它構架X射線探測和成像系統，適用于多種應用場合；最后由于其基于折射效應，因此在對X射線束聚焦時不需要折轉光路，因此所形成的探測裝置結構緊湊、尺寸小、重量輕。鑒于以上優點，X射線組合折射透鏡有望在眾多X射線探測和成像裝置(包括X射線顯微鏡、X射線微探針、X射線衍射儀、X射線散射儀、X射線反射儀、X射線層析術、X射線投影光刻裝置等等)獲得應用。X射線組合折射透鏡的聚焦性能是其作為X射線探測和成像系統核心器件的最重要的性能，因此發明測量X射線組合折射透鏡聚焦性能的方法和裝置極為重要。
[0003]因為X射線組合折射透鏡是一種新型的X射線光學器件，迄今為止，尚無對其聚焦性能進行專門測試的裝置，一般都是由該器件的研發者在同步輻射線束上對其聚焦性能進行實驗研究和驗證(樂孜純，梁靜秋，董文，等，高能X射線組合透鏡聚焦性能的實驗結果，光學學報，2006，26 (2): 317-320)，但是同步輻射是超大型科學裝置，運行維護費用極其昂貴，機時與需求相比非常稀缺，無法滿足實際測試需求。

【發明內容】

[0004]為了克服已有X射線組合折射透鏡聚焦性能測試方式的機構復雜、運行維護費用昂貴、實用性較差的不足，本實用新型提供了一種簡化結構、大大減低成本、實用性良好的X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置，包括底座導軌、位于所述底座導軌上的X射線光管、激光器、金屬絲和X射線探測器件，所述底座導軌呈縱向布置；
[0007]調整臺位于所述底座導軌的一側，所述X射線光管、激光器的光軸均呈縱向布置，所述X射線光管、激光器可橫向移動地安裝在所述調整臺上；待檢測X射線組合折射透鏡位于所述底座導軌的中部，所述待檢測X射線組合折射透鏡的光軸呈縱向布置；所述X射線探測器件位于所述底座導軌的另一側，所述X射線探測器件的光軸與所述X射線組合折射透鏡的光軸在同一直線上；所述X射線光管或激光器的出射端與所述待檢測X射線組合折射透鏡的入射端呈相對設置，所述待檢測X射線組合折射透鏡的出射端與X射線探測器件呈相對設置；
[0008]在所述待檢測X射線組合折射透鏡和X射線探測器件之間的底座導軌上可縱向移動地安裝調節支架，所述調節支架上可橫向移動地安裝橫向滑塊，所述橫向滑塊上安裝用于切割經X射線組合折射透鏡聚焦后的探測光束的金屬絲，所述金屬絲的尺寸要求是微米量級。
[0009]進一步，所述激光器為可見光波段激光器。例如發射紅光的He-Ne激光器等。
[0010]所述調整臺為用以將X射線光管和激光器移入移出光路的多維精密調整臺。
[0011]所述底座導軌的一側安裝第一支架，所述第一支架上安裝所述調整臺，所述底座導軌的中部安裝用以放置待檢測X射線組合折射透鏡的第二支架，所述底座導軌的另一側安裝第三支架，所述第三支架上安裝X射線探測器件。
[0012]所述第一支架、第二支架和第三支架可縱向移動地安裝在所述底座導軌上。
[0013]所述待檢測X射線組合折射透鏡的表面設有標示光軸的標記。
[0014]本實用新型中，第一支架在所述底座導軌上的縱向移動控制，所述X射線光管、激光器在所述調整臺上的橫向移動控制，第二支架在所述底座導軌上的縱向移動控制，第三支架在所述底座導軌上的縱向移動控制，第四支架在所述底座導軌上的縱向移動控制，所述橫向滑塊在所述第四支架上的橫向移動控制；以上各種運動控制，可以采用手動控制，也可以采用電機控制或者其他驅動方式。
[0015]本實用新型中，以X射線光管作為光源構建X射線組合折射透鏡的測試裝置，不僅可以滿足實際測試需求，更可以探索和研發利用X射線光管作為光源的、基于X射線組合折射透鏡的各種新型探測和成像系統，因此具有非常重要的意義。
[0016]本實用新型的有益效果主要表現在:1、發明了一種光源為X射線光管的X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置，可以方便地對X射線組合折射透鏡的聚焦性能進行測試；
2、因為探測光源為小型化的X射線光管，也可以為研發基于X射線光管的X射線探測和成像系統提供技術基礎；3、整個裝置結構緊湊、尺寸小、重量輕，方便使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置的示意圖，其中，I是X射線光管、2是激光器、3是多維精密調整臺、4是X射線組合折射透鏡、5是金屬絲、6是X射線探測器件、7是導軌。
[0018]圖2-1和2-2是二維聚焦X射線組合折射透鏡的正視圖和俯視圖。【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0020]參照圖1和圖2，一種X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置，包括底座導軌7、位于所述底座導軌7上的X射線光管1、激光器2、金屬絲5和X射線探測器件6，所述底座導軌7呈縱向布置；
[0021]調整臺3位于所述底座導軌7的一側，所述X射線光管1、激光器2的光軸均呈縱向布置，所述X射線光管1、激光器2可橫向移動地安裝在所述調整臺3上；待檢測X射線組合折射透鏡4位于所述底座導軌7的中部，所述待檢測X射線組合折射透鏡4的光軸呈縱向布置；所述X射線探測器件6位于所述底座導軌7的另一側，所述X射線探測器件6的光軸與所述X射線組合折射透鏡4的光軸在同一直線上；所述X射線光管I或激光器2的出射端與所述待檢測X射線組合折射透鏡4的入射端呈相對設置，所述待檢測X射線組合折射透鏡4的出射端與X射線探測器件6呈相對設置；[0022]在所述待檢測X射線組合折射透鏡4和X射線探測器件6之間的底座導軌7上可縱向移動地安裝調節支架，所述調節支架上可橫向移動地安裝橫向滑塊，所述橫向滑塊上安裝用于切割經X射線組合折射透鏡聚焦后的探測光束的金屬絲5，所述金屬絲5的尺寸要求是微米量級。
[0023]進一步，所述激光器2為可見光波段激光器。例如發射紅光的He-Ne激光器等。
[0024]所述調整臺3為用以將X射線光管和激光器移入移出光路的多維精密調整臺。
[0025]所述底座導軌7的一側安裝第一支架，所述第一支架上安裝所述調整臺3，所述底座導軌7的中部安裝用以放置待檢測X射線組合折射透鏡4的第二支架，所述底座導軌7的另一側安裝第三支架，所述第三支架上安裝X射線探測器件6。
[0026]所述第一支架、第二支架和第三支架可縱向移動地安裝在所述底座導軌7上。
[0027]所述待檢測X射線組合折射透鏡4的表面設有標示光軸的標記。
[0028]本實用新型中，第一支架在所述底座導軌上的縱向移動控制，所述X射線光管、激光器在所述調整臺上的橫向移動控制，第二支架在所述底座導軌上的縱向移動控制，第三支架在所述底座導軌上的縱向移動控制，第四支架在所述底座導軌上的縱向移動控制，所述橫向滑塊在所述第四支架上的橫向移動控制；以上各種運動控制，可以采用手動控制，也可以采用電機控制或者其他驅動方式。
[0029]本實施例中，所述X射線光管I，作為發射X射線輻射的光源，所發射X射線光不可見。
[0030]所述激光器2，作為本實用新型光路校準光源，需選擇可見光波段激光器(比如發射紅光的He-Ne激光器)，在校準X射線光管、X射線組合折射透鏡和X射線探測器件同軸時使用。
[0031]所述多維精密調整臺3，作為機械運行和調整機構，作用是保證X射線光管和激光器精確地移入移出光路。
[0032]所述X射線光管I和所述激光器2被裝配在所述多維精密調整臺3上，通過精密機械調整，使得X射線光管和激光器交替進入光路，當激光器移入光路時，是校準狀態，利用可見光校準X射線組合折射透鏡的光軸與本實用新型測試裝置的光軸重合；當X射線光管移入光路時，是測試狀態，對X射線組合折射透鏡的聚焦性能進行測試。
[0033]所述X射線組合折射透鏡4，是本實用新型中的被檢目標，主要檢測其聚焦性能。
[0034]所述金屬絲5，在本實用新型中作為類似于刀口儀中刀口的功能，因此金屬絲的尺寸要求在微米量級，測試時用其切割經X射線組合折射透鏡聚焦后的探測光束，一般使用鎳、銅、不銹鋼、金等材料。
[0035]所述X射線探測器件6，用于記錄當所述金屬絲切割探測光束時光功率的變化，并以此得出所述X射線組合折射透鏡的聚焦性能。
[0036]所述底座導軌7，其上裝配有可沿導軌平移的多個支架，所述支架用于固定所述多維精密調整臺、X射線組合折射透鏡、金屬絲、X射線探測器件。
[0037]所述待檢測X射線組合折射透鏡4的光軸需要預先標定，并在X射線組合折射透鏡的表面沿其光軸制作標記，所述標記用于激光器2校準X射線組合折射透鏡與探測光束同軸。
[0038]所述X射線光管I和激光器2需要預先裝配在所述多維精密調整臺上，并通過兩個檔位的調整保證所述X射線光管和激光器交替進入探測光路，所述多維精密調整臺還具備對所述X射線光管和所述激光器分別進行位移和角度的精密微調功能。
[0039]所述固定金屬絲5的調節支架和橫向滑塊，所述橫向滑塊具備將金屬絲平行移入探測光路的功能，且平移步長0.1?I微米，所述調節支架具備沿底座導軌長軸方向精密平移的功能，且平移步長0.5?5毫米。
[0040]所述固定X射線探測器件6的第三支架，具備沿導軌長軸方向精密平移的功能，且平移步長0.5?5毫米。所述X射線探測器件6，選擇能探測X射線束光強的探測器件，比如電離室。
【權利要求】
1.一種X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置，其特征在于:所述聚焦性能測試裝置包括底座導軌、位于所述底座導軌上的X射線光管、激光器、金屬絲和X射線探測器件，所述底座導軌呈縱向布置； 調整臺位于所述底座導軌的一側，所述X射線光管、激光器的光軸均呈縱向布置，所述X射線光管、激光器可橫向移動地安裝在所述調整臺上；待檢測X射線組合折射透鏡位于所述底座導軌的中部，所述待檢測X射線組合折射透鏡的光軸呈縱向布置；所述X射線探測器件位于所述底座導軌的另一側，所述X射線探測器件的光軸與所述X射線組合折射透鏡的光軸在同一直線上；所述X射線光管或激光器的出射端與所述待檢測X射線組合折射透鏡的入射端呈相對設置，所述待檢測X射線組合折射透鏡的出射端與X射線探測器件呈相對設置； 在所述待檢測X射線組合折射透鏡和X射線探測器件之間的底座導軌上可縱向移動地安裝調節支架，所述調節支架上可橫向移動地安裝橫向滑塊，所述橫向滑塊上安裝用于切割經X射線組合折射透鏡聚焦后的探測光束的金屬絲，所述金屬絲的尺寸要求是微米量級。
2.如權利要求1所述的X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置，其特征在于:所述激光器為可見光波段激光器。
3.如權利要求1或2所述的X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置，其特征在于:所述調整臺為用以將X射線光管和激光器移入移出光路的多維精密調整臺。
4.如權利要求1或2所述的X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置，其特征在于:所述底座導軌的一側安裝第一支架，所述第一支架上安裝所述調整臺，所述底座導軌的中部安裝用以放置待檢測X射線組合折射透鏡的第二支架，所述底座導軌的另一側安裝第三支架，所述第三支架上安裝X射線探測器件。
5.如權利要求4所述的X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置，其特征在于:所述第一支架、第二支架和第三支架可縱向移動地安裝在所述底座導軌上。
6.如權利要求1或2所述的X射線組合折射透鏡聚焦性能測試裝置，其特征在于:所述待檢測X射線組合折射透鏡的表面設有標示光軸的標記。
【文檔編號】G01M11/02GK203587320SQ201320511321
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】樂孜純, 董文 申請人:浙江工業大學