【技术实现步骤摘要】
一种准单能X射线针孔相机及其安装调试方法
本专利技术属于成像领域,具体涉及一种工作在数keV波段的高温等离子体X射线成像的准单能X射线针孔相机及其安装调试方法。
技术介绍
X射线针孔相机是高温等离子体成像诊断中重要的诊断设备之一,广泛应用于高温稠密激光等离子体相关的各种研究中。X射线针孔相机主要应用之一是监测激光与靶相互作用的区域(焦斑)形状、大小、均匀性等状态,在这一应用条件下,处于几个keV波段的X射线信号显得尤为重要。在激光与靶相互作用的过程中,靶吸收激光能量变为等离子体,等离子体自发辐射放出包含X射线的电磁辐射。而几个keV波段的X射线信号是等离子体吸收激光能量的最佳表征:只有在激光辐照区域,等离子体吸收了足够的激光能量,达到一定的温度,才能辐射出几个keV波段的X射线(黑体辐射)。对于能量更低的自发光,则是在激光结束后,等离子体已经膨胀、温度已经下降后自发辐射出来的,此时对应的发光区域已不再是激光与靶相互作用的焦斑区域,而是要大得多;而对于能量更高,达到几十或上百keV的X射线发光,则主要是激光辐照靶后产生的超热电子与其他物质(包括靶、靶杆、支架等)作用产生的,此时测量到的发光区域同样不能反映激光与靶相互作用的焦斑。传统X射线针孔相机是基于小孔成像原理的,工作原理及光路如附图1所示。传统X射线针孔相机是不分谱的,但是能够实现几个keV波段X射线的宽谱成像。待测等离子体自发辐射中能量较低的成分,会被选用的金属滤片衰减或遮挡。不同的金属滤片的衰减能力不同,通常截止在几keV。例如5微米的Cu滤片可以很好的吸收能量小于约3keV以下的信号,而对3keV ...
【技术保护点】
1.一种准单能X射线针孔相机,其特征在于,该针孔相机包括针孔板(2)、针孔座外壳(3)、前通光筒(4)、前通光筒调节机构(5)、掠入射镜室、后通光筒(8),底片室(9)、接收组件(10)、二维调节激光座(11)、半导体激光器(12)和二维调节架(15),在所述底片室(9)的外侧固定设置二维调节激光座(11),在二维调节激光座(11)上与底片室(9)相对应的一侧安装半导体激光器(12),在二维调节激光座(11)和底片室(9)的光轴位置均开有供调节激光通过的通孔;所述掠入射镜室包括镜室外壳(6)、挡光铅板(7)、多层膜掠入射镜(13)和三维调节掠入射镜架(14),所述针孔座外壳(3)、前通光筒(4)、镜室外壳(6)、后通光筒(8)和底片室(9)依次机械螺纹连接,所述镜室外壳(6)的下部固定在二维调节架(15)上,在所述镜室外壳(6)上设有燕尾槽(61),所述前通光筒调节机构(5)安装于燕尾槽(61)中,所述多层膜掠入射镜(13)的中心位于前通光筒(4)和后通光筒(8)轴线的交点上,所述接收组件(10)之间贴合组成一个整体结构,该整体结构插入至底片室(9)中,且接收组件(10)的中心位置位于 ...
【技术特征摘要】
1.一种准单能X射线针孔相机,其特征在于,该针孔相机包括针孔板(2)、针孔座外壳(3)、前通光筒(4)、前通光筒调节机构(5)、掠入射镜室、后通光筒(8),底片室(9)、接收组件(10)、二维调节激光座(11)、半导体激光器(12)和二维调节架(15),在所述底片室(9)的外侧固定设置二维调节激光座(11),在二维调节激光座(11)上与底片室(9)相对应的一侧安装半导体激光器(12),在二维调节激光座(11)和底片室(9)的光轴位置均开有供调节激光通过的通孔;所述掠入射镜室包括镜室外壳(6)、挡光铅板(7)、多层膜掠入射镜(13)和三维调节掠入射镜架(14),所述针孔座外壳(3)、前通光筒(4)、镜室外壳(6)、后通光筒(8)和底片室(9)依次机械螺纹连接,所述镜室外壳(6)的下部固定在二维调节架(15)上,在所述镜室外壳(6)上设有燕尾槽(61),所述前通光筒调节机构(5)安装于燕尾槽(61)中,所述多层膜掠入射镜(13)的中心位于前通光筒(4)和后通光筒(8)轴线的交点上,所述接收组件(10)之间贴合组成一个整体结构,该整体结构插入至底片室(9)中,且接收组件(10)的中心位置位于后通光筒(8)的光轴上。2.根据权利要求1所述的准单能X射线针孔相机,其特征在于,所述针孔板(2)上设有用于小孔成像的针孔。3.根据权利要求1所述的准单能X射线针孔相机,其特征在于,所述多层膜掠入射镜(13)为平面硅基板上镀制多层膜组成,所述多层膜由若干Mo层和Si层依次排列组成,其排列方式为Mo层、Si层交替分布依次排列,所述Mo层厚度为3-10nm,Si层厚度为3-10nm、所述多层膜的层数为70-80层。4.根据权利要求1所述的准单能X射线针孔相机,其特征在于,多层膜掠入射镜(13)外形为方形,宽20mm,长80mm。5.根据权利要求1所述的准单能X射线针孔相机,其特征在于,所述所述接收组件(10),包括压环(101)、滤片(102)、IP板(103)和底片盒(104),所述压环(101)、滤片(102)、IP板(103)和底片盒(101)依次组成一个整体结构,该整体结构插入至底片室(9)中,且滤片(102)和IP板(103)的中心位置位于光轴上。6.根据权利要求1所述的准单能X射线针孔相机,其特征在于,所述前通光筒调节机构(5)为二维调节架,所述前通光筒调节机构(5)为俯仰和旋转调节,调节范围均为±3°。7.根据权利要求6所述的准单能X射线针孔相机,其特征在于,所述前通光筒调节机构(5)的后端设有燕尾块(51)。8.根据权利要求1所述的准单能X射线针孔相机,其特征在于,所述述镜室外壳(6)为整个镜室的支撑结构,为方形结构,包括六块封板,其中前封板开有通光孔,在外侧设有燕尾槽(61),用于与前通光筒调节机构(5)中固定板的燕尾块(51)快速安装;所...
【专利技术属性】
技术研发人员:王琛,熊俊,安红海,谢志勇,曹兆栋,王伟,方智恒,贺芝宇,郭尔夫,王轶文,张众,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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