[发明专利]用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置及方法

权利要求书

1.一种用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置，其特征在于，包括X射线光管、光学狭缝、多轴位移台、探测器以及数据分析系统，其中龙虾眼光学器件设置在X射线光管与探测器之间，光学狭缝设置在X射线光管与龙虾眼光学器件之间，X射线光管、龙虾眼光学器件以及探测器的中心共轴且对应齐平，其中：

所述X射线光管，用于向龙虾眼光学器件发射X射线；

所述光学狭缝，设置在光轴的正上方位置处，从X射线光管发出的入射X射线经过光学狭缝被限束到微小正方形光束，射入到龙虾眼光学器件；

所述探测器，设置于X射线设置在龙虾眼光学器件的焦平面处，用于收集聚焦光线与成像；

其中，所述多轴位移台用于调节龙虾眼光学器件的姿态，使龙虾眼光学器件、X射线光管的点光源、探测器三者的光轴齐平；并且，所述X射线光管的点光源到龙虾眼光学器件的物距等于探测器到龙虾眼光学器件的焦距；

所述数据分析系统与所述探测器数据连接，用于根据聚焦光线和成像处理获得方孔阵列结构缺陷测试；

所述多轴位移台以及龙虾眼光学器件设置在一密闭腔体内，所述密闭腔体的一端通过第一真空管道连接到X射线光管，使得X射线光管发射的X射线经由第一真空管道入射到龙虾眼光学器件，并且，密闭腔体的另一端通过第二真空管道连接到探测器，使得经由龙虾眼光学器件聚焦的光线经由第二真空管道而到达探测器；

所述数据分析系统被设置成按照下述方式进行方孔阵列结构缺陷测试：

1)通过X射线聚焦得到一次反射光的强度f(x_i)以及对标的坐标x_i位置，继而通过高斯公式拟合得到微孔通道指向弥散程度的均方差σ：

f(x_i)＝a*exp(-x_i/σ)^2

其中，a为线性拟合的系数；σ为拟合得到的均方差；

2)通过对一次反射光的横线和竖线，计算两条直线的夹角，得到通道内壁的垂直度θ：

tan(θ)＝(k₂-k₁)/(1+k₁*k₂)

其中，k₁、k₂分别为横线和竖线的斜率；

3)通过对二次焦斑进行高斯拟合，得到其半高宽FWHM及成像空间分辨率re：

FWHM＝2.335×σ；re＝FWHM/f

其中f为龙虾眼光学器件的焦距；

4)根据多个不同位置处的二次焦斑位置的参数(x_i,y_i)，得到MPO的非线性响应m(m_x,m_y)：

m_x＝(x_max-x_min)/f；

m_y＝(y_max-y_min)/f；

其中，x_max为二次焦斑横向位置的最大值；x_min为二次焦斑横向位置的最小值；y_max为二次焦斑竖向位置的最大值；y_min为二次焦斑竖向位置的最小值。

2.根据权利要求1所述的用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置，其特征在于，所述X射线光管一侧的第一真空管道的内部真空度小于10^-4Pa，密闭腔体的真空度小于10^-3Pa，X射线光管的测试电压为5kV，电流为200μA。

3.根据权利要求1所述的用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置，其特征在于，所述X射线光管出射X射线的光子的能量为1keV～20keV，焦斑直径大小10μm～80μm。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置，其特征在于，所述龙虾眼光学器件为平板状光学器件，厚度为1mm～10mm，其内部包括若干根相同的单通道，单通道的截面为正方形。

5.根据权利要求1所述的用于检测龙虾眼光学器件方孔阵列结构缺陷的装置，其特征在于，所述探测器为CMOS成像探测器。