[发明专利]适用于X射线成像的全光分幅系统

权利要求书

1.一种适用于X射线成像的全光分幅系统，其特征在于：包括短脉冲激光器(1)、光束扩束透镜对、台阶反射镜(7)、前置楔形透镜阵列(8)、X射线发射源(11)、X射线成像器件(10)、超快X射线响应芯片(9)、后置楔形透镜阵列(12)、成像物镜(14)和记录相机(15)；

所述台阶反射镜(7)靠近前置楔形透镜阵列(8)的一侧表面凸出形成有若干相互平行的台阶反射面(7a)，各台阶反射面(7a)的凸出高度呈等差数列关系；

所述前置楔形透镜阵列(8)由分别与各台阶反射面(7a)一一对应的前置楔形透镜(8a)组成，所述后置楔形透镜阵列(12)由与前置楔形透镜(8a)数量相同的后置楔形透镜(12a)组成，各前置楔形透镜(8a)与各后置楔形透镜(12a)镜像对称地设置在超快X射线响应芯片(9)的法线两侧；

X射线发射源(11)发射的X射线经X射线成像器件(10)成像至超快X射线响应芯片(9)上，并在超快X射线响应芯片(9)上形成X射线源像(93)，同时，短脉冲激光器(1)发射的探针光经光束扩束透镜对扩束后由台阶反射镜(7)上的各台阶反射面(7a)分割为时间间隔呈等差数列关系的若干个子光束，各子光束分别经对应的前置楔形透镜(8a)先后依次聚焦在超快X射线响应芯片(9)上的子光束叠加像区域(94)，并携带X射线源像(93)信息从超快X射线响应芯片(9)反射至对应的后置楔形透镜(12a)，各子光束分别由对应的后置楔形透镜(12a)准直为相互平行的平行光，各平行光均经成像物镜(14)成像至记录相机(15)的记录面上，其中X射线源像(93)位于子光束叠加像区域(94)中，X射线源像(93)的面积小于子光束叠加像区域(94)的面积。

2.根据权利要求1所述的适用于X射线成像的全光分幅系统，其特征在于：所述光束扩束透镜对包括依次设置在短脉冲激光器(1)和台阶反射镜(7)之间的短焦透镜组(2)、可调光阑(3)和长焦透镜组(4)，所述可调光阑(3)的小孔大小可调，并位于短焦透镜组(2)和长焦透镜组(4)焦点重合的位置。

3.根据权利要求1所述的适用于X射线成像的全光分幅系统，其特征在于：所述超快X射线响应芯片(9)包括半导体响应介质(91)以及镀在半导体响应介质(91)远离X射线成像器件(10)一侧的探针光反射膜(92)，X射线发射源(11)出射的X射线经X射线成像器件(10)射向半导体响应介质(91)，并在半导体响应介质(91)中形成载流子区，该载流子区为所述X射线源像(93)，所述探针光反射膜(92)用于反射射入半导体响应介质(91)的各子光束。

4.根据权利要求3所述的适用于X射线成像的全光分幅系统，其特征在于：所述半导体响应介质(91)采用CdSe或InGaAsP材料制作而成。

5.根据权利要求1所述的适用于X射线成像的全光分幅系统，其特征在于：所述X射线成像器件(10)或为针孔成像器件，或为针孔成像器件和平面镜。

6.根据权利要求1所述的适用于X射线成像的全光分幅系统，其特征在于：所述光束扩束透镜对和台阶反射镜(7)之间设置有第一转折光路反射镜(5)和第二转折光路反射镜(6)，经光束扩束透镜对扩束后的探针光依次经第一转折光路反射镜(5)和第二转折光路反射镜(6)反射后射向台阶反射镜(7)。

7.根据权利要求1所述的适用于X射线成像的全光分幅系统，其特征在于：所述后置楔形透镜阵列(12)和成像物镜(14)之间设置有第三转折光路反射镜(13)，各前置楔形透镜(8a)出射的子光束均由第三转折光路反射镜(13)反射后射向成像物镜(14)。

8.根据权利要求1所述的适用于X射线成像的全光分幅系统，其特征在于：所述记录相机(15)为面阵相机。