【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚焦镜装调系统及方法，具体涉及一种全视场角分辨优化的x射线聚焦镜装调系统及方法。
技术介绍
1、空间x射线的天文观测、行星遥感观测、x射线脉冲星导航等通常需要能够将空间x射线进行聚焦成像的光学镜头。由于wolter-i型聚焦镜具备较好的成像分辨率，且制造及装调相对容易，目前已成为x射线聚焦光学系统的热门使用构型。wolter-i型聚焦镜由二次旋转对称的抛物面和双曲面共焦构成，x射线通过两次反射聚焦成像，为提高光学系统的有效面积，通常采用多层嵌套结构形式。wolter-i型聚焦镜的单层镜片一般由高精度的模具镀金后再进行电铸的方式形成，为使其轻量化，镜片厚度需较薄，一般只有100微米(高度几百mm)左右，这样的超薄镜片在外力作用下极易发生变形，易导致聚焦镜的面型误差增大和角分辨率下降，而聚焦镜的装调需将几十层超薄镜片进行同轴精密装调，极大的增加了装调过程中的难度。此外，为了获得大视场和全视场内角分辨率最优，聚焦镜光学需采用特殊设计，在装调过程中进一步对不同视场下的角分辨率进行测量，当全视场角分辨率达到最优时才能将镜片固定，因此对聚焦镜的装调系统和装调方法提出了新的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有wolter-i型聚焦镜的装调系统和方法难以使聚焦镜中几十层超薄镜片同轴精密装调，并保持全视场角分辨率最优的技术问题，而提供一种全视场角分辨优化的x射线聚焦镜装调系统及方法。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、本专利技术一种全视场
4、包括：光学平台、设置在光学平台上的镜组安装调节平台和镜片吊装组件、设置在镜片吊装组件上的ccd调节位移台、设置在ccd调节位移台上的ccd相机，以及为安装超薄聚焦镜片提供视场光的光源组件；所述光学平台中心设置有第一通孔，用于聚焦镜外壳穿过；所述镜组安装调节平台固定设置在光学平台上且位于第一通孔上方，其中心设置有用于超薄聚焦镜片穿过的第二通孔，其下底面用于与带有聚焦轮毂的聚焦镜外壳连接；所述镜片吊装组件上设置有多个吊线，且位于镜组安装调节平台上方，用于将超薄聚焦镜片吊装放入聚焦轮毂的对应位置处；其特殊之处在于：
5、包括镜片安装组件，镜片安装组件包括与多个不同尺寸的超薄聚焦镜片外径适配的多组刚性环，每组刚性环包括分别用于同轴套设在对应超薄聚焦镜片上端和下端的刚性上环和刚性下环；
6、所述刚性上环和刚性下环分别与对应超薄聚焦镜片的上端和下端粘接固定；
7、所述镜片吊装组件的多个吊线分别与套设在超薄聚焦镜片的刚性上环连接；
8、所述光源组件提供的视场光为平行光，与聚焦镜的光轴之间的可调角度为±5°；
9、所述ccd调节位移台用于根据不同的超薄聚焦镜片将ccd相机调节至相应的超薄聚焦镜片的焦点位置处，通过调节视场光的角度，使不同的超薄聚焦镜片具有不同的离焦量；
10、所述ccd相机用于对不同超薄聚焦镜片的光斑进行成像，并计算对应的角分辨率。
11、进一步地，所述镜片吊装组件包括盘状结构的吊装平台和设置在吊装平台下端面的多个镜片调节组件，吊装平台的中心设置有与第二通孔相对应的第三通孔；所述多个镜片调节组件沿周向均匀设置在第三通孔的周围；所述第三通孔用于光源组件的视场光通过并进入ccd相机内；
12、每个镜片调节组件包括镜片半径调节位移台、镜片姿态调节位移台、支撑结构、导向滑轮和所述吊线；所述镜片半径调节位移台与吊装平台下端面滑动连接，使镜片半径调节位移台可沿径向移动，用于根据不同超薄聚焦镜片的外径调节吊线的径向位置；所述支撑结构固定设置于镜片半径调节位移台的底面；所述镜片姿态调节位移台和导向滑轮分别设置在支撑结构的外端和内端；所述吊线的前端与镜片姿态调节位移台连接，末端通过导向滑轮进行90度方向折转朝下用于与套设在超薄聚焦镜片上的刚性上环连接；所述镜片姿态调节位移台用于通过收放吊线调节超薄聚焦镜片的高度姿态。
13、进一步地，所述光源组件包括平行光管、平面反射镜和精密倾斜台；
14、所述平面反射镜设置在精密倾斜台上，且位于平行光管出射光的光路上；
15、所述平面反射镜位于光学平台第一通孔的下方；所述平行光管出射的光作为视场光，经平面反射镜反射后，经聚焦轮毂进入聚焦镜外壳，再依次经镜组安装调节平台的第二通孔和吊装平台的第三通孔后，进入ccd相机进行成像；
16、所述精密倾斜台用于通过调节倾斜角度调节聚焦镜的光轴与视场光之间的夹角，夹角的可调范围为±5°。
17、同时，本专利技术还提供了一种全视场角分辨优化的x射线聚焦镜装调方法，采用上述的一种全视场角分辨优化的x射线聚焦镜装调系统，其特殊之处在于，包括以下方法：
18、1)将带有聚焦轮毂的聚焦镜外壳与镜组安装调节平台进行安装，打开光源组件开关；
19、2)调节镜片吊装组件，使多个吊线末端高度相同，并在同一圆上，且圆的大小与超薄聚焦镜片的尺寸适配；
20、3)将与超薄聚焦镜片尺寸对应的刚性上环和刚性下环同轴套装到超薄聚焦镜片的上端和下端预设位置处；
21、4)将套装好的刚性上环与镜片调节组件的多个吊线连接，并调节镜片吊装组件使超薄聚焦镜片通过镜组安装调节平台的第二通孔落入聚焦轮毂的相应位置处；
22、5)通过ccd调节位移台调节ccd相机到超薄聚焦镜片的焦点位置处；
23、6)在±5°范围内对光源组件视场光与聚焦镜光轴之间的夹角进行调节，并根据视场光对ccd调节位移台进行微调，使不同的超薄聚焦镜片具有不同的离焦量；
24、7)通过ccd相机成像并计算不同视场角下超薄聚焦镜片的角分辨率，通过镜片吊装组件调节超薄聚焦镜片的位姿使其在全视场内角分辨率最优，将超薄聚焦镜片固定于聚焦轮毂相应位置上，并取出刚性上环和刚性下环；
25、8)重复步骤2)-7)，将所有超薄聚焦镜片安装固定于聚焦轮毂后，将聚焦镜取出，完成装调。
26、进一步地，步骤2)具体为：通过调节多个镜片姿态调节位移台调节多个吊线的高度位置，使多个吊线末端高度相同，并在同一圆上；通过调节多个镜片半径调节位移台，使多个吊线所成圆的大小与超薄聚焦镜片的尺寸适配。
27、本专利技术的有益效果：
28、1、本专利技术一种全视场角分辨优化的x射线聚焦镜装调系统，设计有刚性上环和刚性下环，将超薄聚焦镜片使用具备质量轻而刚度好的刚性上环和刚性下环将超薄聚焦镜片的上、下端约束固定，再通过多组镜片调节组件中的吊线与刚性上环连接，而不直接与超薄聚焦镜片连接，从而减少镜片的面型变化，防止面型误差增大导致的角分辨率下降。同时，ccd调节位移台可根据视场光的角度对ccd相机的位置进行调节，使不同的超薄聚焦镜片具有不同的离焦量，从而使聚焦镜在不同的视场角下角分辨率均保持较优，实现超薄镜片的x射线聚焦本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全视场角分辨优化的X射线聚焦镜装调系统，用于聚焦镜(7)的安装，聚焦镜(7)包括聚焦镜外壳(71)、聚焦轮毂(72)和多个超薄聚焦镜片(73)；
2.根据权利要求1所述的一种全视场角分辨优化的X射线聚焦镜装调系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种全视场角分辨优化的X射线聚焦镜装调系统，其特征在于：
4.一种全视场角分辨优化的X射线聚焦镜装调方法，采用权利要求1-3任一所述的一种全视场角分辨优化的X射线聚焦镜装调系统，其特征在于，包括以下方法：
5.根据权利要求4所述的一种全视场角分辨优化的X射线聚焦镜装调方法，其特征在于，步骤2)具体为：通过调节多个镜片姿态调节位移台(222)调节多个吊线(225)的高度位置，使多个吊线(225)末端高度相同，并在同一圆上；通过调节多个镜片半径调节位移台(221)，使多个吊线(225)所成圆的大小与超薄聚焦镜片(73)的尺寸适配。
【技术特征摘要】
1.一种全视场角分辨优化的x射线聚焦镜装调系统，用于聚焦镜(7)的安装，聚焦镜(7)包括聚焦镜外壳(71)、聚焦轮毂(72)和多个超薄聚焦镜片(73)；
2.根据权利要求1所述的一种全视场角分辨优化的x射线聚焦镜装调系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种全视场角分辨优化的x射线聚焦镜装调系统，其特征在于：
4.一种全视场角分辨优化的x射线聚焦镜装调方法，采用权利要求1-3...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫永清，强鹏飞，郑人洲，李悦，盛立志，杨彦佶，周晓红，
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：
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