[发明专利]一种X射线组合折射透镜聚焦光学系统优化方法

摘要

一种X射线组合折射透镜聚焦光学系统优化方法，该优化方法以具有不同单元数量和面型结构的X射线组合折射透镜系列、入射X射线光子波长和期望焦距为输入设计参量，以X射线组合折射透镜的选择和排列结果为输出设计参量，以聚焦光学系统焦距作为第一优化条件，根据聚焦光学系统容差得到初步优化方案。本发明提供一种优化参数、提高性能、扩大应用范围的X射线组合折射透镜聚焦光学系统优化方法。

主权项

一种X射线组合折射透镜聚焦光学系统优化方法，其特征在于：该优化方法以具有不同单元数量和面型结构的X射线组合折射透镜系列、入射X射线光子波长和期望焦距为输入设计参量，以X射线组合折射透镜的选择和排列结果为输出设计参量，以聚焦光学系统焦距作为第一优化条件，根据聚焦光学系统容差得到初步优化方案；所述X射线组合折射透镜系列由[XCRL1，XCRL2，……，XCRLM]表示，M表示X射线组合折射透镜系列中的X射线组合折射透镜数量，所述X射线组合折射透镜XCRLi由[Ni,Ri,R0i,di]表示，1≤i≤M,Ni是所述XCRLi的单元数量，Ri是所述XCRLi的面型结构中的抛物面顶点曲率半径，R0i是所述XCRLi的面型结构中的抛物面最大开口距离的一半，di是所述XCRLi的面型结构中的相邻抛物面顶点距离，所述入射X射线光子波长由λ表示，所述期望焦距由f表示，所述X射线组合折射透镜的选择和排列结果是[XCRL1，XCRL2，……，XCRLM]的子集[XCRLi，XCRLj，……，XCRLk]，并且子集中元素按照XCRLi使用的先后次序排列，所述聚焦光学系统焦距由fi'表示，所述聚焦光学系统透过率由表示；所述第一优化条件的处理过程如下：1.1根据所述λ计算所述XCRLi材料对X射线的折射系数δi1.2根据公式(1)计算XCRLi的焦距fifi=Ri2Niδi---(1)]]>1.3如果fi<f，那么排除该XCRLi，获得一个[XCRL1，XCRL2，……，XCRLM]的子集，子集中元素数量为K，且K≤M1.4对步骤1.3生成子集中的X射线组合折射透镜进行排列组合，得到2K个聚焦光学系统{[XCRL1，XCRL2]，[XCRL1，XCRL2，XCRL3]……，[XCRLi，……，XCRLM]}1.5根据公式(2)计算由两个X射线组合折射透镜XCRLi和XCRLj组成的聚焦光学系统焦距f’1f′=1fi+1fj---(2)]]>1.6根据步骤1.5，迭代计算步骤4得到的2K个聚焦光学系统焦距fi'1.7根据聚焦光学系统容差△，选择满足公式(3)的2L个聚焦光学系统组合{[XCRL1，XCRL2]，[XCRL2，XCRL3]……，[XCRLi，……，XCRLL]}|fi'‑f|≤Δ (3)1.8输出初步优化方案。