[发明专利]一种耐辐射和高热负载的X射线成像探测器

说明书

本发明公开了一种耐辐射和高热负载的X射线成像探测器，其用于探测入射的X射线光束，包括闪烁体、耦合系统以及可见光探测器，其中，所述闪烁体在所述X射线光束的作用下生成可见光，所述耦合系统将所述可见光传输至所述可见光探测器，从而探测所述X射线光束，其中：所述耦合系统包括全反射式物镜、反射平面镜以及投影透镜组，其中：所述全反射式物镜基于所述可见光对所述闪烁体成像生成可见光束；所述反射平面镜将所述可见光束反射至所述投影透镜组，并且不反射所述X射线光束；所述投影透镜组将接收到的可见光束投影至所述可见光探测器。本发明提供的X射线成像探测器耐辐射并且耐高热负载，可以用在高功率密度的X射线成像探测领域。

技术领域

本发明涉及一种X射线成像探测器，尤其涉及一种耐辐射和高热负载的X射线成像探测器。

背景技术

在同步辐射成像光束线上，通常使用的X射线成像探测器包括闪烁体，耦合系统以及可见光二维面阵探测器，其中耦合系统可以分为两类，一类是由光纤直接耦合到二维面阵探测器上，另一类通过透射式显微物镜和投影物镜耦合到二维面阵探测器上。前一类的空间分辨率通常较差，适用于对较大物体的低分辨成像，不适用X射线显微成像，后一类是同步辐射显微成像比较常用的方式，但在实际使用过程中，由于同步辐射光通量密度非常高，而透射式显微物镜所使用的光学玻璃容易在X射线照射情况下变色，导致在几天之内光学传输效率严重下降，曝光时间不断增加，为了解决这个问题需要经常更换显微物镜，导致维护费用较高。

然而上述情况还只是在同步辐射单色光的情况下。如果使用同步辐射白光，其光通量密度将提高4个量级以上，这时透射式显微物镜会在毫秒级的时间内变色，因此会非常严重地影响实验效果和效率。另外由于白光的热负载通常会达到几十至上百瓦，这些热负载也会严重影响光学元件的面型，导致分辨率下降。

为了解决以上问题，期望获得一种X射线成像探测器，该X射线成像探测器耐辐射并且耐高热负载。

发明内容

本发明的目的是提供一种X射线成像探测器，该X射线成像探测器耐辐射并且耐高热负载。

根据上述发明目的，本发明提出了一种耐辐射和高热负载的X射线成像探测器，其用于探测入射的X射线光束的光强分布，包括闪烁体、耦合系统以及可见光探测器，其中，所述闪烁体在所述X射线光束的作用下生成可见光，所述耦合系统将所述可见光传输至所述可见光探测器，从而探测所述X射线光束的光强分布，其中：

所述耦合系统包括全反射式物镜、反射平面镜以及投影透镜组，其中：

所述全反射式物镜包括凸面镜和凹面镜，其中凸面镜中心设有用于通过所述X射线光束的第一通孔，凹面镜中心设有第二通孔，所述全反射式物镜在所述可见光的作用下对所述闪烁体成像，以生成可见光束；

所述反射平面镜上设有与所述第一通孔共轴的用于通过所述X射线光束的第三通孔，所述反射平面镜将所述可见光束反射至所述投影透镜组，并且不反射或吸收所述X射线光束；

所述投影透镜组将接收到的可见光束投影至所述可见光探测器。

本发明所述的X射线成像探测器中，所述反射平面镜可以为带用于透过所述X射线光束的通孔的整体，以不反射或吸收所述X射线光束。所述共轴的轴指通孔的开孔轴，通常通孔是由钻头沿着开孔轴旋转推进形成。