【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型伽马射线探测光学系统及探测方法
本专利技术涉及聚变历程探测技术，具体涉及一种应用于核聚变研究的紧凑型伽马射线探测光学系统及探测方法。
技术介绍
聚变能源是一种无污染的清洁能源，世界各国都竞相对相关技术的研发投入大量人力和物力。然而实现聚变的条件极为苛刻，燃料需要达到极端高温、高压，目前激光惯性约束聚变(ICF)和磁约束聚变是实现这一条件两种最有前途的技术途径。在激光惯性约束聚变中，高能激光入射黑腔，能量在其内壁沉积，产生X光辐射；X光经过黑腔再吸收和再辐射，最终在黑腔内形成均匀辐射场；进而辐照烧蚀靶丸，使其向心内爆，聚变燃料被压缩至极端高温、高压，发生热核聚变，以中子辐射、伽马射线辐射等形式释放大量能量。中子、伽马射线作为聚变反应的特征产物，其辐射过程表征了聚变燃料的聚变过程。目前，在激光惯性约束聚变研究中，已经发展了基于中子发射探测的聚变历程诊断技术，并成功应用到激光聚变装置中，获得了聚变历程数据，为ICF理论研究提供了关键技术支撑。然而，由于中子具有质量，不同能量(速度不同，能量不同)的...
【技术保护点】
1.一种紧凑型伽马射线探测光学系统，其特征在于：包括密封壳体(11)、转换体(1)、主反射镜(2)、次反射镜(3)及探测器(5)；/n所述密封壳体(11)内设有密封套(16)，且密封套(16)的一端通过压力密封窗(4)密封，另一端与密封壳体(11)的后端盖(15)连接；所述后端盖(15)中部设有与密封套(16)相适配的通孔，密封套(16)密封连接在该通孔外侧的后端盖(15)上；密封套(16)、压力密封窗(4)及密封壳体(11)形成的腔体内充有高压气体；/n所述转换体(1)、次反射镜(3)、主反射镜(2)沿伽马射线出射方向依次同轴设置在密封壳体(11)内，且主反射镜(2)套装...
【技术特征摘要】
1.一种紧凑型伽马射线探测光学系统，其特征在于：包括密封壳体(11)、转换体(1)、主反射镜(2)、次反射镜(3)及探测器(5)；
所述密封壳体(11)内设有密封套(16)，且密封套(16)的一端通过压力密封窗(4)密封，另一端与密封壳体(11)的后端盖(15)连接；所述后端盖(15)中部设有与密封套(16)相适配的通孔，密封套(16)密封连接在该通孔外侧的后端盖(15)上；密封套(16)、压力密封窗(4)及密封壳体(11)形成的腔体内充有高压气体；
所述转换体(1)、次反射镜(3)、主反射镜(2)沿伽马射线出射方向依次同轴设置在密封壳体(11)内，且主反射镜(2)套装在密封套(16)上；所述主反射镜(2)和次反射镜(3)均为凹面反射镜；
所述探测器(5)设置在密封套(16)内，且探测器(5)的探测面位于主反射镜(2)和次反射镜(3)之间；
伽马射线穿过密封壳体(11)的前端盖(12)，入射至转换体(1)，与转换体(1)的电子碰撞激发出高速电子，高速电子与高压气体产生切伦科夫光子，光子依次经主反射镜(2)和次反射镜(3)反射后，穿过压力密封窗(4)，到达探测器(5)的探测面；
主反射镜(2)和次反射镜(3)之间的距离需满足：T1＜T＜T2；
其中，T为伽马射线入射至转换体(1)，产生切伦科夫光子经主反射镜(2)、次反射镜(3)、压力密封窗(4)，到达探测器(5)探测面的时间；
T1为伽马射线依次直穿转换体(1)、次反射镜(3)、压力密封窗(4)，到达探测器(5)探测面所需时间；
T2为伽马辐射产生的次生伽马射线，到达探测器(5)探测面所需时间。
2.根据权利要求1所述紧凑型伽马射线探测光学系统，其特征在于：所述密封壳体(11)内沿伽马射线出射方向同轴设有N个挡光环(10)，用于滤除杂光，N为正整数，且N≥2。
3.根据权利要求2所述紧凑型伽马射线探测光学系统，其特征在于：所述密封壳体(11)内还设有屏蔽环(6)，用于滤除大角度的切伦科夫光子；
所述N个挡光环(10)为沿伽马射线出射方向依次设置的第一挡光环、第二挡光环……第N挡光环；
所述屏蔽环(6)位于第一挡光环和第二挡光环之间，且与第一挡光环相邻设置。
4.根据权利要求3所述紧凑型伽马射线探测光学系统，其特征在于：所述次反射镜(3)靠近转换体(1)的端面设有次镜前屏蔽体(7)；
所述次反射镜(3)靠近探测器(5)的端面设有次镜空隙屏蔽体(8)；
所述主反射镜(2)靠近次反射镜(3)的端面设有探头外屏蔽体(9)，且套装在密封套(16)上。
5.根据权利要求1至4任一所述紧凑型伽马射线探测光学系统，其特征在于：所述主反射镜(2)到转换体(1)的距离为1058mm，次反射镜(3)到转换体(1)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫亚东，王军宁，李奇，薛艳博，高炜，刘霞刚，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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