本发明专利技术提供一种基于组合面镜的闪烁光聚光装置，包括发光圆面、旋转凸面镜、旋转局部抛物面镜、旋转锥面镜和旋转抛物面镜；旋转凸面镜前端面与发光圆面等周长同轴紧密连接，旋转凸面镜后端面共轴安装旋转局部抛物面镜，旋转锥面镜共轴安装于抛物面镜的外围，旋转锥面镜同轴安装抛物面镜；该闪烁光聚光装置采用组合面镜结构实现了闪烁光的收集，能够对各方向入射光进行收集和会聚，结构紧凑、调节方便，便于利用新型微型光电转换器件，构成性能优良的新型探测系统，该装置在天文探测、工业应用及国防科学技术领域均具备较好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核探测
，具体涉及暗弱信号探测的闪烁光聚光
技术介绍
在许多研宄和应用领域中，都涉及到微弱信号的精密测量，其中有一类探测技术是将入射射线或粒子打到闪烁探测器的灵敏体(又称闪烁体)上沉积能量，产生特定波长光线后通过光电转换，对电信号进行识别和处理，从而实现对射线或粒子的探测。此类探测技术在脉冲星导航、核设施周边环境监测、空间环境探测、战略武器移动监测等领域中都具有良好应用前景。但是在进行暗弱目标探测时，探测入射射线所转换成的光线信号的特性往往会导致接受光子数量受限，使得探测效果不佳。例如非聚光情况下，如果直接利用现代微型光电转换器件(如雪崩性光电二极管、硅光电倍增管、硅漂移电离室等)来接收光子，由于闪烁体发出的光线是非平行必然会向各方散射，因此接收光子数量将会非常受限，通常都达不到光电转换器件灵敏度门限，由此将导致探测信号微弱甚至无法探测信号；此外，如果光电转换器件的光敏面与闪烁体面镜相当，则会导致光电转换器件体积较大，产生的本底噪声也相应放大，严重干扰对暗弱目标的探测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决解决闪烁体出射非平行光汇聚效果不佳的难题，提供一种组合面镜的闪烁光聚光装置，以满足对暗弱信号进行良好收集和探测的需求。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:基于组合面镜的闪烁光聚光装置，包括发光圆面1、旋转凸面镜2、旋转局部抛物面镜3、旋转锥面镜4和旋转抛物面镜5 ;旋转凸面镜2前端面与发光圆面I等周长同轴紧密连接，旋转凸面镜2后端面共轴安装旋转局部抛物面镜3，旋转锥面镜4共轴安装于抛物面镜3的外围，旋转锥面镜4后端面同轴安装抛物面镜5 ;旋转凸面镜2的凸面焦点位于发光圆面I平面上，构成同心圆周9，其直径大于发光圆面I的直径，在每个过旋转轴的剖面中，上下两凸面镜对称，每个凸面镜相对于各自焦点的张角10都相同，旋转凸面镜2与发光圆面I圆周相接处的切线与旋转轴7平行；旋转局部抛物面3由半支抛物线的一部分沿旋转轴7旋转而成，并且在每一个剖面里抛物线上下两个分支对称且与同剖面内旋转凸面镜2上下两凸面镜分支分别共焦同心圆周9 ;旋转锥面镜4由一线段沿旋转轴7旋转而成，在每一剖面内，上下两个分支对称，线段长度的要求为，线段在旋转轴上的投影与旋转局部抛物面镜3同剖面内抛物线在旋转轴上投影重合，线段倾斜角度为45°。所述发光圆面I由发光圆柱体底面构成，圆柱体的底面直径1cm以上，柱体高度为 3_5cm0所述圆柱体前端面、底面和柱面，均采用工业镀膜处理。所述张角10设定为30° -45°。所述旋转抛物面镜5由一条焦点在旋转轴7上的抛物线沿旋转轴旋转而成，该焦点6位于旋转轴7与旋转局部抛物面镜后端面13的交点15之后，在每个过旋转轴7的剖面内，该抛物线边沿高度分别与旋转锥面镜后端面14边沿平齐。所述旋转凸面镜2、旋转局部抛物面镜3、旋转锥面镜4和旋转抛物面镜5上述面镜的反光面均进行了工业镀膜处理。本专利技术具有的优点和积极效果是:1、本聚光装置将现有技术中的点光源收集拓展为面光源收集，即能够对发光面发射的各方向光线进行汇集，能适应各种光强方向图；2、本专利技术的聚光结构不受发光波长影响，能够把不同波长的光汇聚在一起；3、本专利技术的聚光结构不产生逆向反射光，不会对光源产生负面影响；4、本专利技术由多种面镜组合而成，结构紧凑，制作方便、调节灵活，聚光效率高。【附图说明】图1为本专利技术组合面镜聚光结构剖面及光路示意图；图2为本专利技术组合面镜聚光结构三维透视示意图。其中:1是发光圆面；2是旋转凸面镜；3是旋转局部抛物面镜；4是旋转锥面镜；5是旋转抛物面镜；6是旋转抛物面镜焦点；7是旋转轴；8是旋转凸面镜前端面；9是同心圆周，是旋转凸面镜与旋转局部抛物面镜共同焦点的同心圆；10是旋转凸面镜张角；11是旋转凸面镜后端面；12是旋转锥面镜前端面；13是旋转局部抛物面镜后端面；14是旋转锥面镜后端面；15是旋转轴与旋转局部抛物面镜后端面的交点；16是旋转局部抛物面镜顶点。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步描述。如图1所示，本专利技术的聚光装置包括发光圆面1、旋转凸面镜2、旋转局部抛物面镜3、旋转锥面镜4和旋转抛物面镜5，图1是本专利技术聚光结构的剖面示意图。旋转凸面镜2前端面与发光圆面I等周长同轴紧密连接，旋转凸面镜2后端面共轴安装旋转局部抛物面镜3，将旋转凸面镜2反射的光线向垂直于旋转轴7的方向反射。旋转锥面镜4共轴安装于旋转局部抛物面镜3的外围，使得旋转局部抛物面镜反射的光线改变90°，变成平行于旋转轴7的光束，旋转锥面镜4后端面同轴安装旋转抛物面镜5，使得旋转抛物面镜5能够收集锥面镜4发射的光线，并汇聚在旋转抛物面镜5的焦点6上。上述所有面镜反光面经工业镀膜处理，使其反射率可达98 %以上。其中发光圆面I由发光圆柱体底面构成，所需圆柱体的底面直径1cm以上，柱体高度厚度约3?5cm左右，圆柱体能对特定入射射线反应而发出可见光波段的光线，圆柱体前端面(即一个底面)和柱面(即侧面)均采用镀膜处理以保证产生的可见光不能透射出，因此所有的可见光光线只能从圆柱体后端面即图1所示发光面I射出，其出射光方向覆盖半球面立体角范围，本聚光结构对出射光光强分布图没有特殊要求，可以适应各种光强随空间立体角分布的情况。其中旋转凸面镜2的凸面焦点位于发光圆面I平面上，构成一当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于组合面镜的闪烁光聚光装置，其特征在于，包括发光圆面(1)、旋转凸面镜(2)、旋转局部抛物面镜(3)、旋转锥面镜(4)和旋转抛物面镜(5)；旋转凸面镜(2)前端面与发光圆面(1)等周长同轴紧密连接，旋转凸面镜(2)后端面共轴安装旋转局部抛物面镜(3)，旋转锥面镜(4)共轴安装于抛物面镜(3)的外围，旋转锥面镜(4)后端面同轴安装抛物面镜(5)；旋转凸面镜(2)的凸面焦点位于发光圆面(1)平面上，构成同心圆周(9)，其直径大于发光圆面(1)的直径，在每个过旋转轴的剖面中，上下两凸面镜对称，每个凸面镜相对于各自焦点的张角(10)都相同，旋转凸面镜(2)与发光圆面(1)圆周相接处的切线与旋转轴(7)平行；旋转局部抛物面(3)由半支抛物线的一部分沿旋转轴(7)旋转而成，在每一个剖面里抛物线上下两个分支对称且与同剖面内旋转凸面镜(2)上下两凸面镜分支分别共焦同心圆周(9)；旋转锥面镜(4)由一线段沿旋转轴(7)旋转而成，在每一剖面内，上下两个分支对称，线段在旋转轴上的投影与旋转局部抛物面镜(3)同剖面内抛物线在旋转轴上投影重合，线段倾斜角度为45°。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：全林，王东亚，单洪春，张志岩，戴泽，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二一部队，
类型：发明
国别省市：北京;11
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