[发明专利]基于同步辐射光源的X射线散斑检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于同步辐射光源的X射线散斑检测装置，用于检测待测元件(3)的波前信息，其特征在于，其包括沿光路的走向依次排布的同步辐射光源(1)、单色器(2)、散射体(4)和探测器(5)，所述单色器(2)和散射体(4)之间为一待测元件安装位置。

2.根据权利要求1所述的基于同步辐射光源的X射线散斑检测装置，其特征在于，所述散射体(4)和探测器(5)共同安装于一光学平台(10)上；所述散射体(4)通过一二维压电扫描台(61)安装于二维调节台(62)上，并通过该二维调节台(62)安装于光学平台(10)上；所述探测器(5)通过一三维调节台(63)安装于光学平台(10)上。

3.一种基于同步辐射光源的散斑追踪模式下的X射线散斑检测方法，其特征在于，包括：

步骤S1：搭建权利要求1或2所述的基于同步辐射光源的X射线散斑检测装置，并形成散斑图；

步骤S2：利用步骤S1所述的基于同步辐射光源的X射线散斑检测装置的探测器(5)采集在无待测元件的情况下的散斑图，作为参考图像(A1)；

步骤S3：将一待测元件(3)安装在步骤S1所述的基于同步辐射光源的X射线散斑检测装置的待测元件安装位置上，利用所述X射线散斑检测装置的探测器(5)采集在有待测元件情况下的散斑图，作为目标图像(A2)；

步骤S4：在步骤S2所述的参考图像(A1)上选定一图形的参考子集(B1)，在步骤S3所述的目标图像上定义与该图形的参考子集(B1)的图案对应的子集为目标子集(B2)，并采用数学方法确定目标子集(B2)相对于参考子集(B1)的位移矢量；

步骤S5：根据步骤S4得到的位移矢量计算经过所述目标子集(B2)的中心点P_max的光束在所述探测器(5)的平面所在的波阵面上的波前斜率。

4.根据权利要求3所述的基于同步辐射光源的散斑追踪模式下的X射线散斑检测方法，其特征在于，定义参考子集中心点为P_ini＝(x₀，y₀)，则目标子集中心点为P_max＝(α₀,β₀)，且所述位移矢量为

其中，(α₀,β₀)满足C(α₀,β₀)＝max_(α,β)C(α,β)，C(α,β)为在目标子集中心点P_max为(α,β)时该参考子集与目标子集的零均值归一化相似性度量公式。

5.根据权利要求4所述的基于同步辐射光源的散斑追踪模式下的X射线散斑检测方法，其特征在于，所述步骤S4还包括采用数学算法，将位移矢量的值优化为亚像素精度的。

6.根据权利要求3所述的基于同步辐射光源的散斑追踪模式下的X射线散斑检测方法，其特征在于，步骤S5所述的波前斜率为

其中，v_x是目标子集在x方向的位移量，v_y是目标子集在y方向的位移量，W是波阵面，Δl是散射体到探测器的间距，是相位，n是{x,y}坐标内的点，{x,y}是坐标范围在探测器平面上的点的集合，λ为波长。

7.一种基于同步辐射光源的散斑扫描模式下的X射线散斑检测方法，包括：

步骤S1：搭建权利要求1或2所述的基于同步辐射光源的X射线散斑检测装置，将一待测元件(3)安装在所述的基于同步辐射光源的X射线散斑检测装置的待测元件安装位置上，并形成散斑图；

步骤S2：使步骤S1所述的基于同步辐射光源的X射线散斑检测装置的散射体(4)沿竖直或水平方向匀速扫描，使得探测器(5)上的各像素行或列均接收到随时刻τ变化的散斑干涉强度函数；

步骤S3：根据所述探测器(5)上的相邻像素行或列接收到的散斑干涉强度函数计算所述探测器(5)的平面所在的波阵面的局部曲率以及所述待测元件(3)的镜面斜率。