[发明专利]一种X射线聚焦镜垂直装调系统及方法

说明书

本发明涉及一种X射线聚焦镜垂直装调系统及方法，解决了聚焦镜筒在装配过程中引入重力对面型产生的影响以及装调精度较低的问题。该系统包括平行光管、聚焦镜筒、聚焦镜装调系统、半透半反镜、反射镜、接收屏幕、CCD相机和计算机；聚焦镜装调系统包括固定盘、微分头、吊绳及滑轮，滑轮固定设置在固定盘上，吊绳的一端与微分头连接，另一端与聚焦镜筒连接；平行光管的出射光垂直进入聚焦镜筒，经聚焦镜筒的出射光通过半透半反镜分为两束，一束直接入射至接收屏幕，另一束通过反射镜后反射至接收屏幕，两束光在形成焦前、焦后的焦斑质心，CCD相机将焦斑质心记录传递至计算机。同时，本发明还提供了一种基于上述系统的装调方法。

技术领域

本发明涉及X射线光学领域，具体涉及一种X射线聚焦镜垂直装调系统及方法。

背景技术

X射线聚焦镜是一种基于X射线掠入射原理、使一定圆环面积上X射线光子聚焦在焦平面探测器上，进行探测的一种X射线光学器件。一直以来，X射线聚焦镜是限制X射线观测领域的技术瓶颈，特别是将X射线观测定位为未来空间观测的重要方向后，其关键技术攻关显得尤为重要。多年来，科学家通过多种方法来提高X射线聚焦镜筒的装调精度，但由于X射线聚焦镜筒的厚度一般在1mm以下，若将聚焦镜水平放置并直接在焦平面对聚焦镜焦斑进行测量，会带入由于重力影响而产生的面型误差，而且在只对焦平面光斑进行探测时，由于装调精度较低，远远不能满足X射线光学的需求。

发明内容

本发明为了避免在聚焦镜筒装配过程中引入重力对聚焦镜筒面型产生的影响，同时为了提高聚焦镜筒的装配精度，提供了一种X射线聚焦镜垂直装调方法及系统。

本发明的技术方案是：

一种X射线聚焦镜垂直装调系统，包括平行光管、聚焦镜装调系统、半透半反镜、反射镜、接收屏幕、CCD相机和计算机；所述聚焦镜装调系统用于对聚焦镜筒的姿态进行调整，所述聚焦镜装调系统包括固定盘、多个微分头、多个吊绳及多个滑轮，所述滑轮固定设置在固定盘上，所述吊绳的一端与微分头连接，另一端穿过滑轮与聚焦镜筒连接，所述聚焦镜筒的姿态调整完成后安装在固定座上；所述平行光管的出射光垂直进入聚焦镜筒，经聚焦镜筒的出射光通过半透半反镜分为两束，一束直接入射至接收屏幕，另一束通过反射镜后反射至接收屏幕，两束光在接收屏幕上形成焦前、焦后的焦斑质心，CCD相机将焦斑质心记录传递至计算机，计算机用于质心坐标的对比处理。

进一步地，为了保证调节结果的准确性，经半透半反镜的一束光通过矫正器后直接入射至接收屏幕。

进一步地，为了适应垂直系统的装调需求，平行光管水平放置时，水平出射光通过平面反射镜将水平平行光转换为垂直出射光。

进一步地，所述固定座为蛛型轮毂，所述蛛型轮毂的多个筋条上设置有呈圆周排列的插槽。

进一步地，所述微分头、吊绳及滑轮均为八组，均呈圆周均布。

进一步地，所述吊绳采用碳纤维制作。

进一步地，所述微分头为电动微分头，所述计算机通过控制电动微分头的电机来调节聚焦镜筒的姿态。

同时，本发明还提供一种基于上述X射线聚焦镜垂直装调系统的装调方法，包括以下步骤：

1)安装X射线聚焦镜垂直装调系统；

2)将聚焦镜装调系统的吊绳与聚焦镜筒连接，并使聚焦镜筒自然下垂；

3)通过CCD相机记录平行光管的出射光经聚焦镜反射后焦前、焦后的焦斑质心，计算两个焦斑质心的坐标，若两个焦斑质心重合，则聚焦镜姿态调节完毕，若焦斑质心不重合，则通过聚焦镜装调系统的微分头来调整聚焦镜筒的吊装姿态；

4)当聚焦镜的焦前、焦后焦斑质心重合时，将聚焦镜筒下降至蛛型轮毂的插槽中，并固定聚焦镜筒。

进一步地，步骤4)中通过点胶方式将聚焦镜筒固定至蛛型轮毂。