[发明专利]一种激光加CCD准直定位装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于加速器辐照实验应用装置技术领域，具体涉及一种激光加CDD准直定位装置及方法。

背景技术

在加速器实验前，需要事先确定被辐照样品的辐照位置。目前常用的方法有准直望远镜对中法、CCD监控对中法、激光束对中法等。准直望远镜法是沿束流线，在辐照靶室外面放置一台准直望远镜，需要事先根据标定好的标志，对准直望远镜位置、方向、角度等进行校正，然后即可对待辐照样品进行对中。这种方法虽然能够直接的、精确的确定待辐照样品的辐照位置，但是由于是从待辐照样品背面观测，对于不透明的、背部标记不明显的样品对中就较为困难。

CCD(Charge-coupled Device)是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。CCD监控对中法是利用放在靶室内部样品前方的(或者放在靶室外面，通过反射镜观察)CCD观察待辐照样品位置，这种方法虽克服了准直望远镜从背后观测的缺点，但由于CCD安装时存在一定视角，对于高低不平的样品对中时可能会存在位置偏差。

目前有一些实验室采用了激光准直法，即通过事先校正过的激光光束对待辐照样品进行对中，已有的激光对中法大致可分为两种：一种是将激光器安装在可移动的架子上，需要对中时，将激光器移动到束流线上进行对中；还有一种是将激光器安装在真空管道外面，通过窗口、反射镜(偏离束流中心安装)将激光束打到待辐照样品上进行对中。前一种方法优点是激光器到待辐照样品的距离不受限制，但需要专门安装一个移动平台用于固定激光器，机械结构较复杂，而且需要占用真空管道内大量空间。后一种方法优点是激光器可固定在真空管道外面，无需移动平台，节省了真空管道内的空间，但是由于激光反射镜是偏离束流中心的，即激光束是斜入射到待辐照样品上的，因此会产生位置偏差，因此需要将反射镜放置在离待辐照样品较远的位置以减小偏差影响。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种激光加CCD准直定位装置及方法，通过该装置使准直定位更准确、更简便，同时减小了故障发生率。

为实现上述目的，本发明采用的技术手段如下：

一种激光加CCD准直定位装置，包括大靶室、小靶室、T3靶室，所述的大靶室与T3靶室之间、T3靶室与小靶室之间分别通过束流管道进行连接，大靶室中设置有样品架，大靶室后方设有准直望远镜，其中，该装置同时设有激光器和CCD，所述的激光器采用固定偏心的方式安装在小靶室中，CCD通过CCD支架安装在大靶室入口的上方。

进一步，如上所述的准直定位装置，所述激光器通过激光器安装支架固定在光学平台上，距离束流中心线0.5cm～10cm。

进一步，如上所述的准直定位装置，所述激光器距离束流中心线0.9cm。

进一步，如上所述的准直定位装置，该装置中还设有激光亮度调节电路，通过电源线与激光器相连。

进一步，如上所述的准直定位装置，所述激光亮度调节电路由激光器电源、可变电阻器、激光器、电源线和开关串联构成。

再进一步，如上所述的准直定位装置，所述CCD的角度通过CCD支架进行调节。

更进一步，如上所述的准直定位装置，所述激光器的位置通过激光器安装支架进行微调。

一种激光加CCD准直定位方法，包括以下步骤：

(1)校正激光光点位置，将激光光点调节至待辐照样品架中心上；

(2)接通激光器电源，并调节可变电阻器使激光光点调制合适亮度；

(3)反复移动待辐照样品，直到激光光点落在待辐照样品区域中心上；

(4)记录待辐照样品区域的位置坐标，完成准直定位。

进一步，如上所述的准直定位方法，步骤(1)中，所述校正激光光点位置的具体方式为：首先通过准直望远镜找到样品架上位于束流中心次级标准点，然后调节激光器，使激光器光点调节至该次级标准点。

本发明的效果在于：本发明中激光器采用固定偏心式安装，免去了电动平移台，减小了故障发生率；激光器和CCD的结合使用使对中操作更准确、更简便，解决了单纯用CCD对中的视角位置偏差问题；由于增加了激光亮度调节功能，使得在大靶室不同亮度时，都很容易看清激光点。该发明免去了准直望远镜对中法中的破坏真空、打开法兰的麻烦，以及从背后观测不透明样品无法准确对中的问题，克服了以往激光对中法中的机械结构复杂、角度引起的位置偏差大等缺点，用较简单的方法实现了较准确对中。

附图说明

图1为本发明一种激光加CCD准直定位装置的结构示意图；

图2为本发明激光器亮度调节电路的电路原理图；