[发明专利]基于X射线几何投影莫尔条纹的精密位移测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于X射线几何投影莫尔条纹的精密位移测量装置，其特征在于，该装置包括：同步辐射加速器（1）、双晶单色器（2）、指示光栅（3）、标尺光栅（4）、X射线探测器（5）和条纹细分和显示装置（6），其中：

所述同步辐射加速器（1）用于产生平行同步X射线光；

所述双晶单色器（2）用于将所述同步辐射加速器（1）产生的平行同步X射线光转换为单一波长、高准直的平行X射线；

所述平行X射线垂直照射顺序平行放置的指示光栅（3）和标尺光栅（4），以产生莫尔条纹；

其中，所述指示光栅（3）用于对X射线进行振幅调制；

所述标尺光栅（4）用于对穿过指示光栅（3）的X射线进行振幅调制；

所述标尺光栅（4）与运动部件连接在一起，所述运动部件的运动方向与所述标尺光栅（4）的刻线方向近似垂直；

所述X射线探测器（5）置于所述标尺光栅（4）之后，用于探测所述莫尔条纹，并输出相应的电信号；

所述条纹细分和显示装置（6）置于所述X射线探测器（5）之后，用于对所述X射线探测器（5）输出的电信号进行条纹细分和显示处理，以进行数显控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，所述X射线为短波长X射线。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述指示光栅（3）和标尺光栅（4）的光栅周期相等。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述标尺光栅（4）与指示光栅（3）的栅线之间形成一个微小的夹角θ。

5.一种基于X射线几何投影莫尔条纹的精密位移测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，使用平行、单色的X射线作为光源，垂直照射顺序平行放置的指示光栅和标尺光栅；

步骤2，利用X射线探测器在所述吸收光栅后探测得到周期较大的莫尔条纹图案，所述莫尔条纹图案中，暗条纹是由一系列光栅刻槽交叉线组成的不透光部分，而白条纹则是由一系列四菱形构成的透光部分；

步骤3，将标尺光栅固定在运动部件上进行运动，测量得到莫尔条纹移动的周期数量n，即而得到被测量的运动位移量为l=nP₀，其中，P₀为标尺光栅的周期。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，所述X射线为短波长X射线。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述指示光栅和标尺光栅的周期相等，均为P₀。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述指示光栅和标尺光栅的栅线之间形成一个微小的夹角θ。