[发明专利]一种多通道弯晶成像系统及其装调方法

说明书

本发明涉及一种多通道弯晶成像系统及其装调方法，成像系统包括弯晶组件、模拟定位物点、通道底板、底座、碎片防护组件和像面指示激光，弯晶组件对称装载于通道底板上，模拟定位物点通过滑块从通道底座后端延伸至理想物点位置，碎片防护组件设有滤片窗口，多路像面指示激光指示理想像面，首先装调模拟定位物点位于一精密转台中心轴线上，通过X射线成像实验，控制弯晶组件工作表面向轴线倾斜特定角度和距离，使得各通道成像分辨率最高，弯晶响应能点符合设计要求，且像点准确分布于分幅相机微带上，最后固化弯晶组件，用激光指示像面。与现有技术相比，本发明具有可靠性好、结构简单、装调精度高等优点。

技术领域

本发明涉及等离子体诊断用X射线光学系统装调领域，尤其是涉及一种多通道弯晶成像系统及其装调方法。

背景技术

弯晶显微成像是惯性约束聚变(inertial confinement fusion，ICF)中进行高温等离子体X射线诊断的方式之一，具有空间分辨率高，能谱分辨率高，集光立体角大的特点。其通过多通道集成手段，配合X射线荧光成像技术及时间分辨的分幅相机，可以得到二维方向上不同时刻高温等离子体的演化行为，揭示极端条件下复杂流体的运动规律。具有随动、局域、特异等优点，在惯性约束聚变、实验室天体物理研究中具有广泛的应用。

多通道弯晶成像系统的研制难点主要有两方面：一方面，弯晶成像系统的视场小、景深小，因此多通道弯晶成像系统对物点的瞄准定位精度至少需要达到百微米级别，对弯晶的定位偏差需要在5角分以内，才可实现高空间分辨的成像指标；另一方面多通道弯晶成像系统需要在较长工作距离下精确控制每个通道的像点位置，以配接分幅相机的微带，从而对弯晶装调的精度有了更高的要求。另外，弯晶成像是基于布拉格衍射条件，在加工过程中，衍射晶面与弯晶的实际表面存在一定的偏差，因此无法通过可见光等传统光学装调方式进行装调，只能通过X射线装调的方式，而传统X射线装调方式难以满足多通道系统的装调，无法解决共视场问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多通道弯晶成像系统及其装调方法，本发明可靠性高、结构简单、成本低，借助ICF诊断设备中常用的模拟定位物点、精密转台和电控或手动调整机构即可完成多通道弯晶成像系统最佳物像关系的精确装配。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多通道弯晶成像系统，包括弯晶组件、模拟定位物点、底座、通道底板、碎片防护组件和像面指示激光，所述通道底板设于所述底座上，所述弯晶组件对称装载于所述通道底板上，所述模拟定位物点通过滑块从所述底座后端延伸至理想物点位置，所述碎片防护组件、所述像面指示激光装载于所述通道底板上，所述碎片防护组件设有碎片防护外壳，所述碎片防护外壳上设有多个碎片防护窗以及激光出光孔，所述碎片防护窗内设有多组滤片，多路所述像面指示激光通过所述碎片防护外壳上的激光出光孔射出激光指示理想像面，所述弯晶组件与所述碎片防护组件相互独立设于所述通道底板上。

所述弯晶组件包括晶体、晶体盒和晶体外框，所述晶体盒的底部设有用以调整晶体姿态的转接件安装孔，所述晶体与晶体外框之间预设装调余量。所述弯晶组件的晶体的摇摆曲线由X射线衍射仪实测决定，用以确定单通道弯晶组件初始装配倾角和装调余量。

所述碎片防护组件与弯晶组件相互独立，通过改变碎片防护组件滤片尺寸，改变成像系统激光出光孔的孔径，进而调整该多通道弯晶成像系统的分辨率和光谱接受度。

一种多通道弯晶成像系统的装调方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、将升降平台固定在光学平台的一侧，并将模拟定位物点、光学瞄准镜头、方形网孔、X射线光源、像面探测CCD装配至光学平台上。