适用于X射线诊断的高时空分辨光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于X射线诊断的高时空分辨光学系统，探测光产生模块、X射线响应模块、成像模块和分幅记录模块。采用以上技术方案，以超连续光谱为探测光，探测光产生模块选择性输出探测光，再利用透射光栅进行空间分光，最后采用高性能CCD成像，利用光学方法实现了分幅，具有抗干扰能力强、时间和空间分辨高等优点；并且，记录的时间窗口可调，时间分辨率可调，空间分辨率高；同时，该系统结构极为紧凑，能够用于极小空间、极短时间尺度条件下X射线时空演化过程的测量，服务于高能量密度相关物理过程的研究；另外，该系统还可以作为主动测量设备，用于材料荧光性质测量、器件结构测量等。量等。量等。

【技术实现步骤摘要】
适用于X射线诊断的高时空分辨光学系统


[0001]本专利技术涉及超快过程探测
，具体涉及一种适用于X射线诊断的高时空分辨光学系统。

技术介绍

[0002]在激光聚变和高能量密度物理研究中，X射线时空诊断是非常重要的技术手段。通过对X射线能谱和X射线时空演化过程测量可以得到等离子体的重要性质，包括电子温度、电子密度、温度梯度等重要物理参数。因此，X射线的时空演化过程成为了解激光与物质相互作用、等离子体加热与压缩、靶丸内爆动力学甚至燃烧等过程的关键数据。
[0003]不同时刻X射线发射区的二维图像是理解和研究黑腔等离子状态及其动力学的基础，是研究激光与黑腔能量耦合效率、打靶激光传输和能量沉积位置、X射线转换和输运的重要依据，对把握流体力学界面不稳定性增长和冲击波传播等物理过程有非常重要的作用。
[0004]目前，X射线诊断技术主要包括条纹技术、分幅技术和漂移管技术等，这些技术均是主要依靠电子学的方法实现较高时间或者较高空间分辨的记录。传统的条纹相机可以提供ps量级甚至更高的时间分辨，但却不具备二维空间分辨能力。传统分幅相机的时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于X射线诊断的高时空分辨光学系统，其特征在于，包括：探测光产生模块，其能够将入射的短脉冲激光转换为超连续谱啁啾脉冲，并产生时间上分离且波长不同的两束探测光，两束探测光的偏振方向分别为水平方向和垂直方向；X射线响应模块，其能够使从探测光产生模块射入的各束探测光携带打靶激光与靶材(13)相互作用产生的X射线的时空演化过程信息；成像模块，其包括沿光传播方向依次设置的第一4f系统(15)、光束偏移器(16)、菲涅尔双棱镜(17)和第二4f系统(18)，所述光束偏移器(16)位于第一4f系统(15)的像面上，所述成像模块能够使X射线响应模块出射的两束探测光在空间上一分为二；分幅记录模块，其至少包括沿光传播方向依次设置的透射光栅(19)和CCD(21)，所述透射光栅(19)能够将从成像模块出射的两束空间上分离且偏振方向相互垂直的探测光各分为多束光，并分别成像到CCD(21)的不同位置上。2.根据权利要求1所述的适用于X射线诊断的高时空分辨光学系统，其特征在于：所述探测光产生模块包括沿光传播方向依次设置的聚焦透镜(2)、非线性介质(3)、抛物面镜(4)、可调衰减片(5)、多带通滤光片(6)、色散介质(7)、偏振片(8)、宽带半波片(9)和延迟晶体(10)；入射的短脉冲激光经聚焦透镜(2)聚焦在非线性介质(3)上产生不同光谱范围和不同光谱强度的超连续谱，超连续谱依次经抛物面镜(4)准直和可调衰减片(5)调整光强后射向多带通滤光片(6)，并由多带通滤光片(6)分为多个独立的波段，再经色散介质(7)展宽为时间上分开的多个波段的探测光，多个波段的探测光再依次经偏振片(8)、宽带半波片(9)和延迟晶体(10)后分成偏振方向分别为水平方向和垂直方向的两束探测光，且两束向X射线响应模块出射的探测光存在时间间隔。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祥明，刘永刚，徐涛，理玉龙，彭晓世，魏惠月，关赞洋，任宽，王峰，
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：