【技术实现步骤摘要】
用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置及方法
本专利技术涉及龙虾眼透镜
,具体而言涉及一种用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置及方法。
技术介绍
1979年,Angel根据龙虾眼结构,提出基于正方形阵列结构来研制龙虾眼型X射线天文望远镜。龙虾眼光学器件由于具有视野大、体积小、重量轻、灵敏度高、装调简单、聚焦效率高等优点,符合未来卫星载荷X射线天文观测发展的需求,因而在X射线聚焦成像领域拥有巨大的应用前景。但受制于当时的结构水平,始终无法取得突破性的进展。随着刻蚀技术和微加工技术的发展,直到20世纪90年代,哥伦比亚大学、墨尔本大学、莱斯特大学、捷克天文等研究机构才逐渐研制出龙虾眼X射线光学器件并开始相关的实验研究。龙虾眼光学器件(MPO)由数百万个指向球心的微米尺度的方孔通道构成,在制作过程中,其复杂的通道指向难免会出现结构缺陷,进而对MPO的成像性能造成负面影响。Chapmanetal等人详细计算了理想情况下的MPO器件的聚焦成像特性。Bruntonetal等人构建了微通道不是正方形的蒙特卡洛光 ...
【技术保护点】
1.一种用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置,其特征在于,包括X射线光管、光学狭缝、多轴位移台、探测器以及数据分析系统,其中龙虾眼光学器件设置在X射线光管与探测器之间,光学狭缝设置在X射线光管与龙虾眼光学器件之间,并且龙虾眼光学器件安装在上,X射线光管、龙虾眼光学器件、光学狭缝以及探测器的中心共轴且对应齐平,其中:/n所述X射线光管,用于向龙虾眼光学器件发射X射线;/n所述光学狭缝,设置在光轴的正上方位置处,从X射线光管发出的入射X射线经过光学狭缝被限束到微小正方形光束,射入到龙虾眼光学器件;/n所述探测器,设置于X射线设置在龙虾眼光学器件的焦平面处,用于收集聚焦光 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置,其特征在于,包括X射线光管、光学狭缝、多轴位移台、探测器以及数据分析系统,其中龙虾眼光学器件设置在X射线光管与探测器之间,光学狭缝设置在X射线光管与龙虾眼光学器件之间,并且龙虾眼光学器件安装在上,X射线光管、龙虾眼光学器件、光学狭缝以及探测器的中心共轴且对应齐平,其中:
所述X射线光管,用于向龙虾眼光学器件发射X射线;
所述光学狭缝,设置在光轴的正上方位置处,从X射线光管发出的入射X射线经过光学狭缝被限束到微小正方形光束,射入到龙虾眼光学器件;
所述探测器,设置于X射线设置在龙虾眼光学器件的焦平面处,用于收集聚焦光线与成像;
其中,所述多轴位移台用于调节龙虾眼光学器件的姿态,使龙虾眼光学器件、X射线光管的点光源、探测器三者的光轴齐平;并且,所述X射线光管的点光源到龙虾眼光学器件的物距等于探测器到龙虾眼光学器件的焦距;
所述数据分析系统与所述探测器数据连接,用于根据聚焦光线和成像处理获得方孔阵列结构缺陷测试。
2.根据权利要求1所述的用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置,其特征在于,所述多轴位移台以及龙虾眼光学器件设置在一密闭腔体内,所述密闭腔体的一端通过第一真空管道连接到X射线光管,使得X射线光管发射的X射线经由第一真空管道入射到龙虾眼光学器件,并且,密闭腔体的另一端通过第二真空管道连接到探测器,使得经由龙虾眼光学器件聚焦的光线经由第二真空管道而到达探测器。
3.根据权利要求2所述的用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置,其特征在于,所述X射线光管一侧的第一真空管道的内部真空度小于10-4Pa,密闭腔体的真空度小于10-3Pa,X射线光管的测试电压为5kV,电流为200μA。
4.根据权利要求2所述的用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置,其特征在于,所述X射线光管出射X射线的光子的能量为1keV~20keV,焦斑直径大小10μm~80μm。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置,其特征在于,所述龙虾眼光学器件为平板状光学器件,厚度为1mm~10mm,其内部包括若干根相同的单通道,单通道的截面为正方形。
6.根据权利要求2所述的用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置,其特征在于,所述探测器为CMOS成像探测器。
7.根据权利要求2所述的用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置,其特征在于,所述数据分析系统被设置成按照下述方式进行方孔阵列结构缺陷测试:
1)通过X射线聚焦得到一次反射光的强度f(xi)以及对标的坐标xi位置,继而通过高斯公式拟合得到微孔通道指向弥散程度的均方差σ:
f(xi)=a*exp...
【专利技术属性】
技术研发人员:黎龙辉,金戈,顾燕,王健,张振,孙建宁,廖亦戴,吴超,徐昭,姜博文,
申请(专利权)人:北方夜视技术股份有限公司,
类型:发明
国别省市:云南;53
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