一种X射线同步成像探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种X射线同步成像探测装置，属于X射线成像技术领域，解决了现有X射线探测装置成像效率低、不清晰的问题。该装置包括同步辐射X射线装置、第一成像组件和第二成像组件，第一成像组件和第二成像组件的结构相同，均包括预处理组件、反射镜、无限共轭光学系统和探测器；所述同步辐射X射线装置产生的X射线垂直于所述预处理组件和无限共轭光学系统的光轴；所述X射线与无限共轭光学系统的光轴相交处45度倾斜设置反射镜。该装置利用双探测器同时获得清晰的入射光图像和携带样品信息的出射光图像，并且操作简单，提高了成像效率。

An X-ray synchronous imaging detector

【技术实现步骤摘要】
一种X射线同步成像探测装置
本技术涉及X射线成像
，尤其涉及一种X射线同步成像探测装置。
技术介绍
首先，同步辐射X射线是储存环中高速偏转运动的电子产生的。储存环是由多个磁聚焦结构组成的。当电子束流在磁聚焦结构中运动时，由于束流轨道的不稳定性，电子束流会偏离磁铁的中心位置，则电子束团产生的形似高斯分布的X射线光源位置、出射角度会发生变化。光源位置及出射角度的微小变化，使探测器像素点感受到的光强分布随时间发生变化。其次，同步辐射X射线光源从产生到被探测器接收，中间需要经过许多光学器件，这些光学器件的不稳定性会使入射光图像和出射光图像的光强分布发生变化。X射线光源的不稳定性、光学器件的不稳定性，使探测器像素点探测到的光强发生变化。目前，通常使用一个探测器分别拍摄入射光图像和含有样品信息的出射光图像，时间间隔比较短时，能够获得清晰的样品图像；如果拍摄入射光图像后，一直拍摄含有样品信息的出射光图像，由于时间间隔时间较长，探测器像素点探测到的光强会发生变化，往往不能获得清晰的样品图像。现有技术存在以下缺点，一是需要反复移动样品拍摄入射光图像和出射光图像而不能同时拍摄上述两幅图像，因此无法避免光源和光学部件的不稳定性造成的图像不清晰；二是反复移动样品拍摄入射光图像和出射光图像的过程中，受位移台振动的影响，样品的位置发生不定向改变，极大的增加了成像的不稳定性来源，并且操作复杂、成像效率低；三是反复移动样品会极大浪费宝贵的同步辐射X射线光源机时。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本技术旨在提供一种X射线同步成像探测装置，用以解决现有的X射线探测装置成像效率低、不清晰、操作复杂的问题。本技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种X射线同步成像探测装置，其特征在于，包括同步辐射X射线装置、第一成像组件和第二成像组件，所述第一成像组件和第二成像组件的结构相同；所述第一成像组件包括依次设置的第一预处理组件、第一反射镜、第一无限共轭光学系统和第一探测器，所述第二成像组件包括依次设置的第二预处理组件、第二反射镜、第二无限共轭光学系统和第二探测器；所述同步辐射X射线装置产生的X射线垂直于所述第一预处理组件、第二预处理组件、第一无限共轭光学系统的光轴和第二无限共轭光学系统的光轴；所述X射线与第一无限共轭光学系统的光轴和第二无限共轭光学系统的光轴相交处45度倾斜设置所述第一反射镜和第二反射镜。进一步的，部分X射线经第一预处理组件并经第一反射镜反射后形成的虚像位于第一无限共轭光学系统的物方焦平面；剩余部分X射线照射样品后，经第二预处理组件并经第二反射镜反射后形成的虚像位于所述第二无限共轭光学系统的物方焦平面。进一步的，所述第一预处理组件和第二预处理组件均包括碳膜和闪烁晶体，所述碳膜位于所述闪烁晶体前侧；所述第一预处理组件还包括普通玻璃，位于所述闪烁晶体后侧；所述第二预处理组件还包括铅玻璃，位于所述闪烁晶体后侧。进一步的，所述第一无限共轭光学系统和第二无限共轭光学系统包括相同的物镜和管镜，所述物镜的光轴和管镜的光轴位于同一直线上，即第一无限共轭光学系统和第二无限共轭光学系统的光轴；所述第一无限共轭光学系统的光轴平行于所述第二无限共轭光学系统的光轴。进一步的，所述第一探测器和第二探测器的芯片分别位于所述第一无限共轭光学系统和第二无限共轭光学系统的像方焦平面上，并且第一探测器和第二探测器的芯片中心分别位于所述第一无限共轭光学组件和第二无限共轭光学组件的光轴上。进一步的，所述第一成像组件和第二成像组件分别固定于两个相同的壳体内。进一步的，还包括两组水平位移台和竖直位移台，分别用于在水平方向和竖直方向调整第一成像组件和第二成像组件对准。进一步的，所述竖直位移台固定于所述水平位移台上方，所述竖直位移台与所述水平位移台之间采用螺栓固定。进一步的，内部固定有第一成像组件的壳体和内部固定有第二成像组件的壳体分别通过螺栓固定于两个竖直位移台上。进一步的，所述水平位移台和竖直位移台的精度高于200nm量级。与现有技术相比，本技术至少可实现如下有益效果：1、本装置采用双探测器可以同时探测入射光图像和出射光图像，避免了X射线光源和光学部件不稳定性造成的成像不清晰的缺陷。2、利用本装置探测样品时，无需反复调整样品的位置，避免了调整样品位置时位移台振动造成样品位置发生不定向改变，并且操作简单、成像效率高。3、基于第一成像组件和第二成像组件的高度一致性，无需持续拍摄入射光图像，很大程度上节约了同步辐射X射线光源时机。本技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本技术的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为X射线同步成像探测装置示意图。附图标记：1-X射线；2-1-碳膜；3-1-闪烁晶体；4-1-普通玻璃；5-1-第一反射镜；6-1-物镜；7-1-管镜；8-1-第一相机；2-2-碳膜；3-2-闪烁晶体；4-2-铅玻璃；5-2-第二反射镜；6-2-物镜；7-2-管镜；8-2-第二相机；9-样品。具体实施方式下面结合附图来具体描述本技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本技术的实施例一起用于阐释本技术的原理，并非用于限定本技术的范围。本技术的一个具体实施例，公开了一种X射线同步成像探测装置，其特征在于，包括同步辐射X射线装置、第一成像组件和第二成像组件，所述第一成像组件和第二成像组件的结构相同；所述第一成像组件包括依次设置的第一预处理组件、第一反射镜、第一无限共轭光学系统和第一探测器，所述第二成像组件包括依次设置的第二预处理组件、第二反射镜、第二无限共轭光学系统和第二探测器；所述同步辐射X射线装置产生的X射线垂直于所述第一预处理组件、第二预处理组件、第一无限共轭光学系统的光轴和第二无限共轭光学系统的光轴；所述X射线与第一无限共轭光学系统的光轴和第二无限共轭光学系统的光轴相交处45度倾斜设置所述第一反射镜和第二反射镜。其中，优选的，第一反射镜和第二反射镜结构参数相同，第一无限共轭光学系统和第二无限共轭光学系统相同，第一探测器与第二探测器也相同。具体的，第一反射镜和第二反射镜的表面是银镀层，该镀层的厚度约为10微米，反射镜的衬底为石英玻璃，其厚度约为4毫米，以使第一反射镜和第二反射镜对可见光的反射率达到90％以上，同时使X射线能够线易穿透并垂直照射样品。同步辐射X射线装置产生X射线垂直入射第一预处理组件，部分X射线经第一成像组件成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线同步成像探测装置，其特征在于，包括同步辐射X射线装置、第一成像组件和第二成像组件，所述第一成像组件和第二成像组件的结构相同；/n所述第一成像组件包括依次设置的第一预处理组件、第一反射镜、第一无限共轭光学系统和第一探测器，所述第二成像组件包括依次设置的第二预处理组件、第二反射镜、第二无限共轭光学系统和第二探测器；/n所述同步辐射X射线装置产生的X射线垂直于所述第一预处理组件、第二预处理组件、第一无限共轭光学系统的光轴和第二无限共轭光学系统的光轴；/n所述X射线与第一无限共轭光学系统的光轴和第二无限共轭光学系统的光轴相交处45度倾斜设置所述第一反射镜和第二反射镜。/n

【技术特征摘要】
1.一种X射线同步成像探测装置，其特征在于，包括同步辐射X射线装置、第一成像组件和第二成像组件，所述第一成像组件和第二成像组件的结构相同；
所述第一成像组件包括依次设置的第一预处理组件、第一反射镜、第一无限共轭光学系统和第一探测器，所述第二成像组件包括依次设置的第二预处理组件、第二反射镜、第二无限共轭光学系统和第二探测器；
所述同步辐射X射线装置产生的X射线垂直于所述第一预处理组件、第二预处理组件、第一无限共轭光学系统的光轴和第二无限共轭光学系统的光轴；
所述X射线与第一无限共轭光学系统的光轴和第二无限共轭光学系统的光轴相交处45度倾斜设置所述第一反射镜和第二反射镜。


2.根据权利要求1所述的一种X射线同步成像探测装置，其特征在于，部分X射线经第一预处理组件并经第一反射镜反射后形成的虚像位于第一无限共轭光学系统的物方焦平面；剩余部分X射线照射样品后，经第二预处理组件并经第二反射镜反射后形成的虚像位于所述第二无限共轭光学系统的物方焦平面。


3.根据权利要求2所述的一种X射线同步成像探测装置，其特征在于，所述第一预处理组件和第二预处理组件均包括碳膜和闪烁晶体，所述碳膜位于所述闪烁晶体前侧；
所述第一预处理组件还包括普通玻璃，位于所述闪烁晶体后侧；
所述第二预处理组件还包括铅玻璃，位于所述闪烁晶体后侧。


4.根据权利要求3所述的一种X射线同步成像探测装置，其特征在于，所述第一无限共轭光学系统和第二无限共轭光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎刚，王艳萍，张杰，易栖如，姜晓明，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，中国科学院北京综合研究中心，
类型：新型
国别省市：北京;11