[发明专利]一种荧光靶探测器及其探测方法

权利要求书

1.一种荧光靶探测器，安装于光路真空管道上，包括与真空管道对接的四通真空腔体，该真空腔体沿水平方向与一观察窗连通，该观察窗正对一相机，该真空腔体沿竖直方向与一真空直线导入器连通，其特征在于，所述真空直线导入器中心有一连接杆，一端延伸入真空腔体内，并连接一荧光靶芯体，所述荧光靶芯体包括一荧光靶片，该荧光靶片与入射光成90°并沿竖直方向自上而下分隔为标定区和测量区。

2.根据权利要求1所述的荧光靶探测器，其特征在于，所述标定区包括离子溅射的金属层以及该金属层上通过紫外光刻的靶标图形窗口。

3.根据权利要求2所述的荧光靶探测器，其特征在于，所述靶标图形窗口分别在水平和垂直方向提供亚微米精度的尺寸，包括周期性排列的周期常数或单独的图形上的尺寸。

4.根据权利要求1所述的荧光靶探测器，其特征在于，所述荧光靶芯体还包括一反光镜，所述反光镜与荧光靶片成45°设置。

5.根据权利要求3所述的荧光靶探测器，其特征在于，所述荧光靶片固定在一靶片固定架上，该靶片固定架与所述反光镜均固定在一顶部固定支板上，所述顶部固定支板与所述连接杆相连。

6.根据权利要求1或5所述的荧光靶探测器，其特征在于，所述连接杆的延伸出真空腔体的另一端与一电机相连。

7.根据权利要求1所述的荧光靶探测器，其特征在于，所述荧光靶探测器上安装有多个测量设备姿态的靶标座。

8.根据权利要求2所述的荧光靶探测器，其特征在于，所述离子溅射的金属层的厚度为100nm，材料为Cr、Ti、Al或Au。

9.根据权利要求1所述的荧光靶探测器，其特征在于，所述荧光靶片的有效发光层厚度小于等于0.2mm。

10.根据权利要求1或9所述的荧光靶探测器，其特征在于，所述荧光靶片的材料为掺杂Ce的YAG薄片、抛光多晶CVD金刚石片或LYSO。

11.根据权利要求4或5所述的荧光靶探测器，其特征在于，所述反光镜采用表面金属化的抛光硅片或化学抛光的不锈钢片。

12.一种荧光靶探测器的探测方法，其特征在于，包括：

步骤S1，将权利要求1所述的荧光靶探测器安装在光路真空管道上，使所述荧光靶探测器通光；

步骤S2，将荧光靶探测器中荧光靶片的标定区置于光路中心，让X射线在所述标定区内成像发出可见光，该可见光通过所述标定区的靶标图形窗口射出，并将图像传递给相机；

步骤S3，所述相机通过远程控制对图像进行对焦，光路确定后采集所述标定区的图像并提取图像信息；

步骤S4，根据所提取的图像信息，计算算当前测量条件下的水平像素系数K_x和垂直像素系数K_y；

步骤S5，驱动电机将荧光靶片的测量区移到光路中心进行测量，得到光斑尺寸和位置信息；

步骤S6，测量结束，驱动电机将荧光靶芯体移出光路。

13.根据权利要求11所述的探测方法，其特征在于，所述步骤S4中的水平像素系数K_x和垂直像素系数K_y按照公式(1)计算：

14.根据权利要求11所述的探测方法，其特征在于，所述步骤S5中的光斑尺寸和位置信息按照公式(2)计算：

式中，S_X和S_Y分别表示光斑水平和垂直方向的尺寸，光斑位置信息则通过S_X/2和S_Y/2处的坐标确定。