[发明专利]一种强度自标定的多通道X射线成像系统和应用方法

权利要求书

1.一种强度自标定的多通道X射线成像系统，包括水平的工字型光学锥芯、竖直的工字型光学锥芯、针孔板和用于成像的大画幅X射线胶片相机，其特征在于，所述水平的工字型光学锥芯的顶端和底端设有横向柱面反射镜，所述竖直的工字型光学锥芯的两侧设有纵向柱面反射镜，所述水平的工字型光学锥芯和竖直的工字型光学锥芯依次正交紧贴放置，部件中央均设有小孔，所述小孔同轴对齐，所述针孔板位于水平的工字型光学锥芯和竖直的工字型光学锥芯之间，且其中轴线与所述小孔所在轴线同轴。

2.根据权利要求1所述的一种强度自标定的多通道X射线成像系统，其特征在于，所述水平的工字型光学锥芯的数量为1块，所述竖直的工字型光学锥芯的数量为1块。

3.根据权利要求1所述的一种强度自标定的多通道X射线成像系统，其特征在于，所述水平的工字型光学锥芯的顶端和底端各设有1块所述横向柱面反射镜，所述竖直的工字型光学锥芯的两侧各设有1块所述纵向柱面反射镜。

4.根据权利要求3所述的一种强度自标定的多通道X射线成像系统，其特征在于，所述横向柱面反射镜的反射面关于弧矢面对称且顶靠在所述水平的工字型光学锥芯上，所述纵向柱面反射镜的反射面关于子午面对称且顶靠在所述竖直的工字型光学锥芯上。

5.根据权利要求1所述的一种强度自标定的多通道X射线成像系统，其特征在于，所述横向柱面反射镜和纵向柱面反射镜的表面镀制有X射线薄膜。

6.根据权利要求5所述的一种强度自标定的多通道X射线成像系统，其特征在于，所述X射线薄膜为单层膜或多层膜。

7.根据权利要求1所述的一种强度自标定的多通道X射线成像系统，其特征在于，所述水平的工字型光学锥芯的4个凸出面为光学表面，且与弧矢面存在一定的夹角。

8.根据权利要求1所述的一种强度自标定的多通道X射线成像系统，其特征在于，所述竖直的工字型光学锥芯的4个凸出面为光学表面，且与子午面存在一定的夹角。

9.根据权利要求1所述的一种强度自标定的多通道X射线成像系统，其特征在于，所述针孔板中央设有6-15微米的针孔。

10.一种如权利要求1-9任一所述强度自标定的多通道X射线成像系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：通过X射线成像装调系统，确定所述多通道X射线成像系统的最佳物、像点的空间位置；

步骤S2：在所述最佳物点位置放置金属网格，所述金属网格的中心位置标记为所述多通道X射线成像系统的中心视场，并在金属网格的背后采用特征线X射线光源照射所述金属网格来模拟ICF靶丸；

步骤S3：调节X射线光源空间位置，分别照射由所述水平的工字型光学锥芯和竖直的工字型光学锥芯正交放置形成的四通道KB显微镜以及针孔板的针孔，在所述大画幅X射线CCD上得到5个像；

步骤S4：记录步骤S3中得到的所述四通道KB显微镜的像面强度分布为I_I(X_I,Y_I)、I_II(X_II,Y_II)、I_III(X_III,Y_III)和I_IV(X_IV,Y_IV)，针孔的像面强度分布为I_V(X_V,Y_V)；

步骤S5：根据所述针孔的像面强度，以所述中心视场的强度I_V0(X_V0,Y_V0)为分母进行强度归一化，得到关于中心视场的相对强度分布R_V(X_V,Y_V)＝I_V(X_V,Y_V)/I_V0(X_V0,Y_V0)；

步骤S6：按照步骤S5的方法对所述四通道KB显微镜的像面强度进行关于所述中心视场的强度归一化，得到关于中心视场的相对强度分布R_I(X_I,Y_I)、R_II(X_II,Y_II)、R_III(X_III,Y_III)和R_IV(X_IV,Y_IV)；

步骤S7：计算四通道KB显微镜中各通道的自标定系数，所述自标定系数为各通道的相对强度分布与针孔的相对强度分布的比值，计算得到各通道的自标定系数为C_I(X_I,Y_I)＝R_V(X_V,Y_V)/R_I(X_I,Y_I)、C_II(X_II,Y_II)＝R_V(X_V,Y_V)/R_II(X_II,Y_II)、C_III(X_III,Y_III)＝R_V(X_V,Y_V)/R_III(X_III,Y_III)和C_IV(X_IV,Y_IV)＝R_V(X_V,Y_V)/R_IV(X_IV,Y_IV)；

步骤S8：经过离线自标定的所述多通道X射线成像系统，对ICF热斑进行成像，将所述ICF热斑的像面强度分布乘以所述四通道KB显微镜各通道的自标定系数，得到所述ICF热斑的真实像面强度分布。