一种X射线诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种X射线诊断装置。该装置包括晶体、成像装置和X射线条纹相机。X射线条纹相机包括扫描变像管、光纤锥和图像记录装置。靶发出的X射线由晶体色散到扫描变像管的光阴极狭缝Ⅰ上，同时由成像装置成像到光阴极狭缝Ⅱ上，X射线透过狭缝后与光阴极作用发射电子，电子穿过扫描变像管的各电极并受到电极的聚焦成像、扫描偏转作用后轰击荧光屏发出可见光图像，可见光图像经光纤锥传输后由图像记录装置记录。通过记录的图像可同时获得X射线的空间和谱信息随时间的演化过程。本发明专利技术的X射线诊断装置结构紧凑，动态范围大，能够同时获得时间、空间和谱信息演化过程，具有广阔应用前景。

A diagnostic device for X ray

The invention discloses a X - ray diagnostic device. The device includes a crystal, an imaging device and a X ray streak camera. The X ray streak camera includes scanning variable image tube, optical fiber cone and image recording device. The X ray emitted by the target is dispersive from crystal to the photocathode slit of the scanning variable image tube. It is imaging from the imaging device to the photocathode slit II, and the X rays emit electrons through the slit and the photocathode action. The electrons pass through the electrodes of the scanning image tube and are focused by the electrode, and the fluorescence screen is bombarded after the scanning deflection action. The visible light image is transmitted, and the visible light image is transmitted by the optical fiber cone and recorded by the image recording device. The spatial and spectral information of X ray can be obtained simultaneously by the recorded images. The X - ray diagnosis device of the invention has a compact structure, large dynamic range, and can simultaneously obtain the evolution process of time, space and spectral information, and has a broad application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种X射线诊断装置
本专利技术属于光电探测领域，具体涉及一种X射线诊断装置。
技术介绍
在激光聚变物理实验研究中，对等离子体发射出的X射线的空间和能谱的时间演化过程进行精密诊断是十分重要的研究内容。但是传统的诊断装置，如郭璐婷、韦敏习、胡昕等在2016年第28期《强激光与粒子束》上发表的《HighperformancestreakedX-rayspectrometerforresearchoflaser-producedplasmas》，仅能单独给出X射线空间的时间演化过程或者单独给出能谱的时间演化过程。要得到X射线的空间和能谱的时间演化过程，必须通过多台套诊断装置从不同方位对离子体发射出的X射线进行诊断，这样的方式占用靶室空间大，并且各种诊断装置之间的时间关联存在较大误差，严重影响物理实验的精密性。当前亟需一种能够同时获得空间和能谱信息随时间演化过程的X射线诊断装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种X射线诊断装置。本专利技术的X射线诊断装置包括晶体、成像装置和X射线条纹相机；所述的晶体、成像装置安装于X射线条纹相机的前方；X射线条纹相机包括沿z轴方向顺序排列的扫描变像管、光纤锥和图像记录装置；所述的扫描变像管包括沿z轴方向顺序排列的光阴极狭缝板、光阴极、平板电极Ⅰ、平板电极Ⅱ、平板电极Ⅲ、电四极透镜聚焦组、平板电极Ⅳ、平板电极Ⅴ、平板电极Ⅵ、偏转板和荧光屏；所述的光阴极狭缝板上有沿x轴方向顺序排列的光阴极狭缝Ⅰ和光阴极狭缝Ⅱ；所述的平板电极Ⅰ的中心有沿x轴方向的狭缝Ⅰ；所述的电四极透镜聚焦组包括沿x轴方向顺序排列的电四极透镜Ⅰ和电四极透镜Ⅱ；所述的平板电极Ⅵ中心位置有沿x轴方向顺序排列的狭缝Ⅱ与狭缝Ⅲ；装置工作时，靶发出的X射线经过晶体衍射后，X射线包含的谱信号沿着X轴方向照射到光阴极狭缝板上，谱信号透过光阴极狭缝Ⅰ后与光阴极相互作用发射出电子束Ⅰ；靶发出的X射线也同时经过成像装置成像到光阴极狭缝板上，X射线图像穿过光阴极狭缝Ⅱ后也与光阴极相互作用发射电子束Ⅱ；电子束Ⅰ由狭缝Ⅰ进入平板电极Ⅰ，并依次穿过平板电极Ⅱ、平板电极Ⅲ、电四极透镜Ⅰ、平板电极Ⅳ、平板电极Ⅴ、平板电极Ⅵ、狭缝Ⅱ和偏转板后到达荧光屏并轰击荧光屏发出可见光图像，可见光图像由光纤锥传输后进入图像记录装置；电子束Ⅱ也同时由狭缝Ⅰ进入平板电极Ⅰ，并依次穿过平板电极Ⅱ、平板电极Ⅲ、电四极透镜Ⅱ、平板电极Ⅳ、平板电极Ⅴ、平板电极Ⅵ、狭缝Ⅲ和偏转板后到达荧光屏并轰击荧光屏发出可见光图像，可见光图像也由光纤锥传输后进入图像记录装置。所述的成像装置为针孔。所述的光纤锥为缩像型光纤锥。所述的图像记录装置为CCD。所述的光阴极狭缝Ⅰ与电四极透镜Ⅰ的中心线重合，光阴极狭缝Ⅱ与电四极透镜Ⅱ的中心线重合。所述的狭缝Ⅱ与光阴极狭缝Ⅰ的中心线重合，狭缝Ⅲ与光阴极狭缝Ⅱ的中心线重合。本专利技术的X射线诊断装置结构紧凑，动态范围大，能够同时获得时间、空间和谱信息演化过程，具有广阔应用前景。附图说明图1为本专利技术的X射线诊断装置的结构示意图；图2为本专利技术的X射线诊断装置的扫描变像管的结构示意图；图3为本专利技术的X射线诊断装置的扫描变像管的电四极透镜聚焦组的结构示意图；图中，1.靶2.晶体3.成像装置4.X射线条纹相机5.扫描变像管6.光纤锥7.图像记录装置8.光阴极狭缝板9.光阴极10.平板电极Ⅰ11.平板电极Ⅱ12.平板电极Ⅲ13.电四极透镜聚焦组14.平板电极Ⅳ15.平板电极Ⅴ16.平板电极Ⅵ17.偏转板18.荧光屏19.光阴极狭缝Ⅰ20.光阴极狭缝Ⅱ21.狭缝Ⅰ22.狭缝Ⅱ23.狭缝Ⅲ24.电四极透镜Ⅰ25.电四极透镜Ⅱ26.电子束Ⅰ27.电子束Ⅱ。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。如图1~3所示，本专利技术的X射线诊断装置包括晶体2、成像装置3和X射线条纹相机4；所述的晶体2、成像装置3安装于X射线条纹相机4的前方；X射线条纹相机4包括沿z轴方向顺序排列的扫描变像管5、光纤锥6和图像记录装置7；所述的扫描变像管5包括沿z轴方向顺序排列的光阴极狭缝板8、光阴极9、平板电极Ⅰ10、平板电极Ⅱ11、平板电极Ⅲ12、电四极透镜聚焦组13、平板电极Ⅳ14、平板电极Ⅴ15、平板电极Ⅵ16、偏转板17和荧光屏18；所述的光阴极狭缝板8上有沿x轴方向顺序排列的光阴极狭缝Ⅰ19和光阴极狭缝Ⅱ20；所述的平板电极Ⅰ10的中心有沿x轴方向的狭缝Ⅰ21；所述的电四极透镜聚焦组13包括沿x轴方向顺序排列的电四极透镜Ⅰ24和电四极透镜Ⅱ25；所述的平板电极Ⅵ16中心位置有沿x轴方向顺序排列的狭缝Ⅱ22与狭缝Ⅲ23；装置工作时，靶1发出的X射线经过晶体2衍射后，X射线包含的谱信号沿着X轴方向照射到光阴极狭缝板8上，谱信号透过光阴极狭缝Ⅰ19后与光阴极9相互作用发射出电子束Ⅰ26；靶1发出的X射线也同时经过成像装置3成像到光阴极狭缝板8上，X射线图像穿过光阴极狭缝Ⅱ20后也与光阴极9相互作用发射电子束Ⅱ27；电子束Ⅰ26由狭缝Ⅰ21进入平板电极Ⅰ10，并依次穿过平板电极Ⅱ11、平板电极Ⅲ12、电四极透镜Ⅰ24、平板电极Ⅳ14、平板电极Ⅴ15、平板电极Ⅵ16、狭缝Ⅱ22和偏转板17后到达荧光屏18并轰击荧光屏18发出可见光图像，可见光图像由光纤锥6传输后进入图像记录装置7；电子束Ⅱ27也由狭缝Ⅰ21进入平板电极Ⅰ10，并依次穿过平板电极Ⅱ11、平板电极Ⅲ12、电四极透镜Ⅱ25、平板电极Ⅳ14、平板电极Ⅴ15、平板电极Ⅵ16、狭缝Ⅲ23和偏转板17后到达荧光屏18并轰击荧光屏18发出可见光图像，可见光图像也由光纤锥6传输后进入图像记录装置7。所述的成像装置3为针孔。所述的光纤锥6为缩像型光纤锥。所述的图像记录装置7为CCD。所述的光阴极狭缝Ⅰ19与电四极透镜Ⅰ24的中心线重合，光阴极狭缝Ⅱ20与电四极透镜Ⅱ25的中心线重合。所述的狭缝Ⅱ22与光阴极狭缝Ⅰ19的中心线重合，狭缝Ⅲ23与光阴极狭缝Ⅱ20的中心线重合。实施例1装置工作时，所述的光阴极、平板电极Ⅰ、平板电极Ⅱ、平板电极Ⅲ、电四极透镜聚焦组、平板电极Ⅳ、平板电极Ⅴ、平板电极Ⅵ和偏转板施加有相应的工作电压。靶1发出的X射线经过晶体2衍射后，X射线包含的谱信号沿着x轴方向照射到光阴极狭缝板8上，谱信号透过光阴极狭缝Ⅰ19后与光阴极9相互作用发射出电子束Ⅰ26。由于光阴极9上作用有负高压，电子束Ⅰ26将被加速后由狭缝Ⅰ21进入平板电极Ⅰ10，并依次通过平板电极Ⅱ11、平板电极Ⅲ12、电四极透镜Ⅰ24、平板电极Ⅳ14，平板电极Ⅴ15和平板电极Ⅵ16，然后穿过狭缝Ⅰ21进入偏转板17，受到偏转板17的扫描偏转作用后获得时间分辨，并轰击荧光屏18而发出可见光。平板电极Ⅰ10、平板电极Ⅱ11、平板电极Ⅲ12组成电子预聚集透镜在y轴方向上聚焦电子，可使电子在运动过程中在y轴方向上保持较小发散度。平板电极Ⅳ14、平板电极Ⅴ15、平板电极Ⅵ16组成电子主聚集透镜在y轴方向上进一步聚焦电子，使电子束以很小的宽度进入偏转板17，这样可以获得高时间分辨。由于电四极透镜Ⅰ24在x轴方向上对电子具有聚焦成像作用，所以电子束Ⅰ26到达荧光屏18后依然能够保持x轴方向的谱信息。靶1发出的X射线也同时经过成像装置3成像到光阴极狭缝板8上，图像穿过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线诊断装置，其特征在于：所述的装置包括晶体(2)、成像装置(3)和X射线条纹相机(4)；所述的晶体(2)、成像装置(3)安装于X射线条纹相机(4)的前方；X射线条纹相机(4)包括沿z轴方向顺序排列的扫描变像管(5)、光纤锥(6)和图像记录装置(7)；所述的扫描变像管(5)包括沿z轴方向顺序排列的光阴极狭缝板(8)、光阴极(9)、平板电极Ⅰ(10)、平板电极Ⅱ(11)、平板电极Ⅲ(12)、电四极透镜聚焦组(13)、平板电极Ⅳ(14)、平板电极Ⅴ(15)、平板电极Ⅵ(16)、偏转板(17)和荧光屏(18)；所述的光阴极狭缝板(8)上有沿x轴方向顺序排列的光阴极狭缝Ⅰ(19)和光阴极狭缝Ⅱ(20)；所述的平板电极Ⅰ(10)的中心有沿x轴方向的狭缝Ⅰ(21)；所述的电四极透镜聚焦组(13)包括沿x轴方向顺序排列的电四极透镜Ⅰ(24)和电四极透镜Ⅱ(25)；所述的平板电极Ⅵ(16)中心位置有沿x轴方向顺序排列的狭缝Ⅱ(22)与狭缝Ⅲ(23)；装置工作时，靶(1)发出的X射线经过晶体(2)衍射后，X射线包含的谱信号沿着X轴方向照射到光阴极狭缝板(8)上，谱信号透过光阴极狭缝Ⅰ(19)后与光阴极(9)相互作用发射出电子束Ⅰ(26)；靶(1)发出的X射线也同时经过成像装置(3)成像到光阴极狭缝板(8)上，X射线图像穿过光阴极狭缝Ⅱ(20)后也与光阴极(9)相互作用发射电子束Ⅱ(27)；电子束Ⅰ(26)由狭缝Ⅰ(21)进入平板电极Ⅰ(10)，并依次穿过平板电极Ⅱ(11)、平板电极Ⅲ(12)、电四极透镜Ⅰ(24)、平板电极Ⅳ(14)、平板电极Ⅴ(15)、平板电极Ⅵ(16)、狭缝Ⅱ(22)和偏转板(17)后到达荧光屏(18)并轰击荧光屏(18)发出可见光图像，可见光图像由光纤锥(6)传输后进入图像记录装置(7)；电子束Ⅱ(27)也同时由狭缝Ⅰ(21)进入平板电极Ⅰ(10)，并依次穿过平板电极Ⅱ(11)、平板电极Ⅲ(12)、电四极透镜Ⅱ(25)、平板电极Ⅳ(14)、平板电极Ⅴ(15)、平板电极Ⅵ(16)、狭缝Ⅲ(23)和偏转板(17)后到达荧光屏(18)并轰击荧光屏(18)发出可见光图像，可见光图像也由光纤锥(6)传输后进入图像记录装置(7)。...

【技术特征摘要】
1.一种X射线诊断装置，其特征在于：所述的装置包括晶体(2)、成像装置(3)和X射线条纹相机(4)；所述的晶体(2)、成像装置(3)安装于X射线条纹相机(4)的前方；X射线条纹相机(4)包括沿z轴方向顺序排列的扫描变像管(5)、光纤锥(6)和图像记录装置(7)；所述的扫描变像管(5)包括沿z轴方向顺序排列的光阴极狭缝板(8)、光阴极(9)、平板电极Ⅰ(10)、平板电极Ⅱ(11)、平板电极Ⅲ(12)、电四极透镜聚焦组(13)、平板电极Ⅳ(14)、平板电极Ⅴ(15)、平板电极Ⅵ(16)、偏转板(17)和荧光屏(18)；所述的光阴极狭缝板(8)上有沿x轴方向顺序排列的光阴极狭缝Ⅰ(19)和光阴极狭缝Ⅱ(20)；所述的平板电极Ⅰ(10)的中心有沿x轴方向的狭缝Ⅰ(21)；所述的电四极透镜聚焦组(13)包括沿x轴方向顺序排列的电四极透镜Ⅰ(24)和电四极透镜Ⅱ(25)；所述的平板电极Ⅵ(16)中心位置有沿x轴方向顺序排列的狭缝Ⅱ(22)与狭缝Ⅲ(23)；装置工作时，靶(1)发出的X射线经过晶体(2)衍射后，X射线包含的谱信号沿着X轴方向照射到光阴极狭缝板(8)上，谱信号透过光阴极狭缝Ⅰ(19)后与光阴极(9)相互作用发射出电子束Ⅰ(26)；靶(1)发出的X射线也同时经过成像装置(3)成像到光阴极狭缝板(8)上，X射线图像穿过光阴极狭缝Ⅱ(20)后也与光阴极(9)相互作用发射电子束Ⅱ(27)；电子束Ⅰ(26)由狭缝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晋，杨志文，刘慎业，胡昕，黎宇坤，袁铮，邓克立，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51