光栅弯曲装置及其弯曲光栅系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光栅弯曲装置及其弯曲光栅系统，装置包括支架、用于夹持光栅的夹持机构，所述夹持机构通过弯曲调节机构固定在支架上；所述夹持机构包括成对设置并贴合光栅边缘的夹持件，两个所述夹持件相对设置来夹持光栅，所述弯曲调节机构驱动夹持件向中心移动调整光栅的弯曲度。系统包括弯曲光栅、和弯曲光栅系统。本实用新型专利技术提供一种光栅弯曲装置，该装置能将平面光栅变为弯曲光栅。本实用新型专利技术系统可以调节光栅弯曲度、结构简单、制造方便。

Grating bending device and its bending grating system

【技术实现步骤摘要】
光栅弯曲装置及其弯曲光栅系统
本技术属于光栅
，涉及一种光栅弯曲装置及其弯曲光栅系统。
技术介绍
自2006年以来，基于光栅的X射线相衬成像技术得到了很大程度的发展，获得的相衬图像及暗场图像能够弥补普通X射线吸收图像对弱吸收物质成像的不足，从而能够呈现出更完整的物质内部信息。目前，X射线相衬成像已在实验室完成了一些生物器官组织成像、材料检测等方面的工作，正逐步由实验研发阶段向应用阶段过渡。实际应用中，成像视场的大小很大程度上影响着该技术的应用领域，如在医学领域，为检查人体中的较大器官组织，需要成像系统的视场足够大。在普遍使用的锥束X射线的前提下，在光轴附近，X射线在行进中横向(即光栅面上垂直于光栅条带的方向)穿透不超过1个光栅周期，而在光栅边缘，X射线束呈发散状，其横向穿透深度大于1个周期，则光栅对X射线不能起到完全约束作用，因此，该处的相位信息缺失，造成视场受限现象。因此，应使光栅条带适应X射线的传播方向，即需要制作弯曲光栅。对于一维的X射线相衬成像系统，需要制作柱状弯曲光栅。由于硅片质地较脆，硅基光栅很难进行弯曲，现有技术没有直接通过将硅片弯曲制成硅基的弯曲光栅。现有技术中，弯曲光栅的制作主要是采用以下方式：首先制作平面光栅。现有技术中主流平面光栅的制作上采用LIGA(Lithographie，Galvanoformung，Abformung三个德文单词缩写)技术，以硅片为基底，将厚度几十微米的钛覆盖到基底上，然后再实施LIGA技术制成平面光栅，平面光栅制作完成后，为便于光栅弯曲，需要将硅基底全部腐蚀掉，这样便形成了以一薄层钛为基底的光栅，其柔韧性比硅基底强，因此可以再将其制作成弯曲光栅。但是钛作基底存在以下问题：平面光栅制造是以LIGA技术为主，不便于在普通实验室展开实施，且成本较高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种基于硅基的光栅弯曲装置，该装置能将平面光栅变为弯曲光栅。本技术进一步要解决的问题是，提供一种可以调节光栅弯曲度、结构简单、制造方便的弯曲光栅系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光栅弯曲装置，包括支架、用于夹持光栅的夹持机构，所述夹持机构通过弯曲调节机构固定在支架上；所述夹持机构包括成对设置并夹持光栅边缘的夹持件，成对的两个所述夹持件相对设置且二者对光栅作用力的中心同在通过光栅中心的一条直线上，所述弯曲调节机构驱动夹持件向光栅中心移动调整光栅的弯曲度。进一步地，所述的光栅弯曲装置中，优选所述夹持件设有用于夹持光栅边缘的卡槽；所述卡槽形状与光栅边缘形状配合。进一步地，所述的光栅弯曲装置中，优选所述弯曲调节机构包括顶压件，所述顶压件设置在夹持件后部；所述顶压件与夹持件分离设置，所述顶压件顶压在所述夹持件后部；或者所述顶压件与夹持件一体结构或者二者固定连接在一起；或者所述顶压件与夹持件转动连接；进一步地，所述的光栅弯曲装置中，优选所述支架上设有穿过孔，所述顶压件穿装在所述穿过孔中，且所述顶压件与支架之间设有锁定件，将移动后的顶压件锁定在穿过孔中；或者所述支架上设有螺孔，所述顶压件螺接在所述螺孔中；或者所述顶压件为凸轮，并转动连接在支架上。进一步地，所述的光栅弯曲装置中，优选所述弯曲调节机构包括顶压件，所述顶压件与夹持件并列或套装在一起，所述顶压件固定在支架上，所述顶压件与夹持件之间设有用于锁定二者之间相互位置的定位件。进一步地，所述的光栅弯曲装置中，优选所述定位件为固定在顶压件前端或后端的抱闸，所述抱闸抱紧夹持件将其锁定，在外力作用下所述抱闸张开使得夹持件相对于顶压件移动来调整光栅弯曲度。进一步地，所述的光栅弯曲装置中，优选在弯曲调节机构的至少一侧设有导向机构。进一步地，所述的光栅弯曲装置中，优选所述导向机构包括导向件、导轨，所述导轨固定在支架上并与顶压件运动方向平行，所述导向件固定在夹持件侧面，且配合在导轨上运动。一种弯曲光栅系统，包括光栅和上述光栅弯曲装置，所述光栅弯曲装置中的夹持件相对夹持在光栅两侧，并通过弯曲调节机构驱动夹持件向光栅中心移动调整光栅的弯曲度。进一步地，所述的弯曲光栅系统中，优选所述光栅为硅基平面光栅，所述光栅的硅基基底上蚀刻有高深宽比的槽，所述槽内填充有金属或合金；或者所述光栅为薄层金属为基底的平面光栅。本技术的光栅弯曲装置通过夹持机构夹持光栅两侧，再通过弯曲调节机构相对施加压力，将平面光栅挤压变形成为具有一定弯曲度的弯曲光栅。光栅的弯曲度可根据X射线光栅相衬成像系统的要求调节，即曲率半径可由夹持机构向中间推进的距离决定。本技术装置结构简单、易于操作，不仅适用于高深宽比硅基光栅的弯曲，还适用于以薄层金属为基底的光栅的弯曲。本技术的弯曲光栅系统中，不是像现有技术中直接采用弯曲光栅，而是先选用平面光栅，通过弯曲装置夹持光栅相向挤压，将光栅弯曲，光栅的弯曲度可调，整个装置稳定，光栅可以采用硅基光栅、金属基底的光栅。本技术的光栅系统能适应X射线的传播方向，特别是在光栅边缘能适应发散的X射线，使得X射线横向穿透不超过1个光栅周期，光栅边缘相位信息不再缺失，视场完整不受限。另外，由于平面光栅具有定位边结构，该定位边与夹持件的卡槽方向平行，可以将光栅的定位边固定于与其贴合的夹持件中，实现稳定定位并弯曲光栅。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术实施例1的结构示意图；图2是本技术实施例1支架的结构示意图；图3是本技术实施例1的第一组夹持机构与弯曲调节机构配合的结构示意图；图4是本技术实施例1的第二组夹持机构与弯曲调节机构配合的结构示意图；图5是本技术实施例1的夹持机构与弯曲调节机构配合第二种实施方式的结构示意图；图6是本技术实施例1的夹持机构与弯曲调节机构配合第三种实施方式的结构示意图；图7是本技术实施例2的弯曲光栅系统中弯曲装置与平面光栅配合结构示意图；图8是本技术实施例2的弯曲光栅系统中光栅弯曲后的结构示意图。图9是本技术实施例2的光栅侧面结构示意图；图10是本技术实施例2的光栅形貌示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。实施例1，如图1所示，一种光栅弯曲装置，包括支架100、用于夹持光栅600的夹持机构200，所述夹持机构200通过弯曲调节机构300固定在支架100上；所述夹持机构200包括成对设置并夹持光栅600边缘的夹持件210，成对的两个所述夹持件210相对设置且二者对光栅作用力的中心同在通过光栅中心的一条直线上，所述弯曲调节机构300驱动夹持件210向中心移动调整光栅600的弯曲度。由于夹持件210对光栅的作用点在一条直线上，使得两个夹持件210能相对挤压光栅，将平面光栅挤压变形成为具有一定弯曲度的弯曲光栅，光栅的弯曲度可根据X射线光栅相衬成像系统的要求调节，即曲率半径可由夹持机构向中间推进的距离决定。如图1-2所示，作为弯曲装置基础结构，支架100用于夹持机构200、弯曲调节机构300的设置。光栅600作为一个片状结构，弯曲结构需要在光栅600相对的两侧对其进行弯曲，因此，支架100需要设有左右或上下两侧结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光栅弯曲装置，其特征在于，包括支架、用于夹持光栅的夹持机构，所述夹持机构通过弯曲调节机构固定在支架上；所述夹持机构包括成对设置并夹持光栅边缘的夹持件，成对的两个所述夹持件相对设置且二者对光栅作用力的中心同在通过光栅中心的一条直线上，所述弯曲调节机构驱动夹持件向光栅中心移动调整光栅的弯曲度。

【技术特征摘要】
1.一种光栅弯曲装置，其特征在于，包括支架、用于夹持光栅的夹持机构，所述夹持机构通过弯曲调节机构固定在支架上；所述夹持机构包括成对设置并夹持光栅边缘的夹持件，成对的两个所述夹持件相对设置且二者对光栅作用力的中心同在通过光栅中心的一条直线上，所述弯曲调节机构驱动夹持件向光栅中心移动调整光栅的弯曲度。2.根据权利要求1所述的光栅弯曲装置，其特征在于，所述夹持件设有用于夹持光栅边缘的卡槽；所述卡槽形状与光栅边缘形状配合。3.根据权利要求1所述的光栅弯曲装置，其特征在于，所述弯曲调节机构包括顶压件，所述顶压件设置在夹持件后部；所述顶压件与夹持件分离设置，所述顶压件顶压在所述夹持件后部；或者所述顶压件与夹持件一体结构或者二者固定连接在一起；或者所述顶压件与夹持件转动连接。4.根据权利要求3所述的光栅弯曲装置，其特征在于，所述支架上设有穿过孔，所述顶压件穿装在所述穿过孔中，且所述顶压件与支架之间设有锁定件，将移动后的顶压件锁定在穿过孔中；或者所述支架上设有螺孔，所述顶压件螺接在所述螺孔中；或者所述顶压件为凸轮，并转动连接在支架上。5.根据权利要求1所述的光栅弯曲装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冀，雷耀虎，黄建衡，刘鑫，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东,44