[发明专利]一种空间分辨辐射流探测设备

权利要求书

1.一种空间分辨辐射流探测设备，其特征在于，所述的设备包括摄像头（4）和在光路上依次排列的针孔透镜组件（3）、限孔成像板（5）、限孔板（6）、平响应X射线探测器F-XRD（7）；所述的针孔透镜组件（3）包括针孔板（11）和环形透镜（10），所述的针孔板（11）嵌套在环形透镜（10）的中部；所述的限孔成像板（5）粘贴在限孔板（6）上；所述针孔板（11）上的针孔中心、限孔成像板（5）的限孔中心、限孔板（6）的限孔中心与平响应X射线探测器F-XRD（7）的灵敏面中心在同一条光路直线上；黑腔（1）置于针孔透镜组件（3）的前方；摄像头（4）视线与光路直线之间设置有一夹角，摄像头（4）用于实时监视限孔成像板（5）上由环形透镜（10）对黑腔（1）注入口所成的可见光像与限孔之间位置关系；

黑腔（1）注入口发出可见光，经针孔透镜组件（3）中环形透镜成像到限孔成像板（5）上，确定限孔成像板（5）限孔与黑腔（1）的可见光像的位置关系；黑腔（1）注入口发出的X射线穿过针孔透镜组件（3）中针孔后，X射线经过限孔成像板（5）的限孔和限孔板（6）的限孔，到达平响应X射线探测器F-XRD（7）的灵敏面，引起平响应X射线探测器F-XRD（7）响应，X射线能流由限孔对应于黑腔（1）注入口内部分区域的辐射流，同时限孔成像板（5）记录黑腔（1）注入口通过针孔透镜组件（3）中针孔所成X光像。

2.根据权利要求1所述的空间分辨辐射流探测设备，其特征在于，所述的环形透镜（10）主光轴垂直于所述的针孔板（11）。

3.根据权利要求1所述的空间分辨辐射流探测设备，其特征在于，所述的摄像头（4）视线与光路直线之间的夹角范围为20°~ 40°。

4.根据权利要求1所述的空间分辨辐射流探测设备，其特征在于，所述的针孔板（11）上的针孔中心与环形透镜（10）主光轴距离为百微米量级及其以下。

5.根据权利要求1所述的空间分辨辐射流探测设备，其特征在于，所述的针孔板（11）的针孔直径小于或等于百微米量级。

6.根据权利要求1所述的空间分辨辐射流探测设备，其特征在于，所述的针孔板（11）为厚度在20um~100um之间的钽片；所述的限孔板（6）为厚度为20um~100um量级的钽片。

7.根据权利要求1所述的空间分辨辐射流探测设备，其特征在于，所述的环形透镜（10）成像的物距、像距与针孔板（11）针孔成像的物距、像距分别相同。

8.根据权利要求1所述的空间分辨辐射流探测设备，其特征在于，所述的限孔成像板（5）的限孔与所述的限孔板（6）的限孔大小相同。

9.根据权利要求1所述的空间分辨辐射流探测设备，其特征在于，所述的限孔成像板（5）的限孔与限孔板（6）的限孔直径大于经理论计算的设备空间分辨率与针孔透镜组件（3）的针孔成像放大倍数的乘积，并小于所述黑腔（1）注入口尺寸与针孔透镜组件（1）的针孔成像放大倍数的乘积，同时小于平响应X射线探测器F-XRD（7）的灵敏面大小。

10.根据权利要求1所述的空间分辨辐射流探测设备，其特征在于，所述的平响应X射线探测器F-XRD（7）采用基于时间，经过绝对标定，在光子能量范围0.1~4KeV平响应X射线探测器。