[实用新型]一种ICF靶丸内爆压缩过程分阶段高精度成像装置

权利要求书

1.一种ICF靶丸内爆压缩过程分阶段高精度成像装置，其特征在于：所述的成像装置包括位于竖直方向并正对靶丸（1）的针孔板（2）、位于竖直方向且反射面相对的球面物镜Ⅲ（3）和球面物镜Ⅳ（4）、位于水平方向且反射面向下的复合球面物镜Ⅴ（5）和X射线分幅相机（6）；

所述的针孔板（2）和复合球面物镜Ⅴ（5）的中心位于球面物镜Ⅲ（3）和球面物镜Ⅳ（4）的竖直对称面Ⅰ上，针孔板（2）位于球面物镜Ⅲ（3）和球面物镜Ⅳ（4）的与竖直对称面Ⅰ呈90°的竖直对称面Ⅱ上，X射线分幅相机（6）的竖直对称面与球面物镜Ⅲ（3）和球面物镜Ⅳ（4）的竖直对称面Ⅰ重合；

所述的反射面Ⅲ（9）和反射面Ⅳ（10）上分别涂覆有窄能带X光多层膜；

所述的成像装置的工作过程如下：

靶丸（1）为间接或直接驱动惯性约束聚变ICF靶丸，在靶丸（1）内爆压缩前期大尺度阶段，靶丸（1）发射的X射线沿光路Ⅰ和光路Ⅱ分别穿过针孔板（2）上的两个针孔，在X射线分幅相机（6）的Au微带上成像为两个多能像（7），两个多能像（7）经X射线分幅相机（6）的选通电压脉冲选通后被依次记录；在靶丸（1）内爆压缩后期小尺度阶段即热斑阶段，靶丸（1）发射的X射线沿光路Ⅲ和光路Ⅳ分别入射到球面物镜Ⅲ（3）和球面物镜Ⅳ（4），反射至复合球面物镜Ⅴ（5）的反射面Ⅲ（9）和反射面Ⅳ（10）后截取能量带E_Ⅲ和E_Ⅳ X射线，在X射线分幅相机（6）的Au微带上成像为两个单能像（8），两个单能像（8）经X射线分幅相机（6）的选通电压脉冲选通后被依次记录，球面物镜Ⅲ（3）以及球面物镜Ⅳ（4）的反射面分别和复合球面物镜Ⅴ（5）的反射面Ⅲ（9）与反射面Ⅳ（10）构成两个Kirkpatrick-Baze 镜通道即两个KB镜通道。

2.根据权利要求1所述的ICF靶丸内爆压缩过程分阶段高精度成像装置，其特征在于：所述的靶丸（1）和针孔板（2）上的两个针孔中心的连线之间的夹角θ₁，即两个针孔通道相对靶丸（1）的夹角θ₁，在靶丸（1）内爆压缩前期大尺度阶段，夹角θ₁所引入的两个针孔通道之间最大视场几何差别小于两个针孔通道的空间分辨的二分之一；靶丸（1）和球面物镜Ⅲ（3）的中心的连线，与靶丸（1）和球面物镜Ⅳ（4）的中心的连线之间的夹角θ₂，即两个KB镜通道相对靶丸（1）的夹角θ₂，在靶丸（1）内爆压缩后期小尺度阶段即热斑阶段，夹角θ₂所引入的两个KB镜通道之间最大视场几何差别小于两个KB镜通道的空间分辨的二分之一。

3.根据权利要求1所述的ICF靶丸内爆压缩过程分阶段高精度成像装置，其特征在于：所述的针孔板（2）上的针孔直径为大于等于10μm并且小于等于20μm，针孔板（2）的厚度为大于等于10μm并且小于等于20μm。

4.根据权利要求1所述的ICF靶丸内爆压缩过程分阶段高精度成像装置，其特征在于：所述的针孔板（2）与反射面相对的球面物镜Ⅲ（3）和球面物镜Ⅳ（4）所确定的立体空间无干涉，针孔板（2）的针孔与球面物镜Ⅲ（3）和球面物镜Ⅳ（4）的下边界的距离小于等于100μm。

5.根据权利要求1所述的ICF靶丸内爆压缩过程分阶段高精度成像装置，其特征在于：所述的球面物镜Ⅲ（3）和球面物镜Ⅳ（4）的反射面上涂覆有单层金属膜。

6.根据权利要求1所述的ICF靶丸内爆压缩过程分阶段高精度成像装置，其特征在于：所述的反射面Ⅲ（9）上的窄能带X光多层膜为依据Bragg衍射原理获得能量带E_Ⅲ的X光多层膜，反射面Ⅳ（10）上的窄能带X光多层膜为依据Bragg衍射原理获得能量带E_Ⅳ的X光多层膜。

7.根据权利要求1所述的ICF靶丸内爆压缩过程分阶段高精度成像装置，其特征在于：所述的能量带E_Ⅲ和能量带E_Ⅳ的宽度小于等于0.5keV，能量带E_Ⅲ和能量带E_Ⅳ之间的间隔大于0.5keV。

8.根据权利要求1所述的ICF靶丸内爆压缩过程分阶段高精度成像装置，其特征在于：所述的X射线分幅相机（6）为提供空间二维、总时间宽度若干纳秒的多幅的X光图像的X射线分幅相机。