[发明专利]一种测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置和方法

权利要求书

1.一种测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置，其特征在于：包括沿光路依次设置的X射线光源、激光发生器、光阑A、光阑B、MPO透镜以及SDD探测器，其中，

所述激光发生器位于X射线光源下方，并且朝向所述X射线光源的方向，用于向X射线光源提供激光束；

所述X射线光源用于向MPO透镜发射X射线束；

所述光阑A、光阑B设置于发射光路中，所述光阑A用于减少X射线光源出射光子的发散角，所述光阑B用于限束和准直；

所述MPO透镜设置于发射光路中，用于汇聚X射线光源所发出的X射线；

所述SDD探测器设置于MPO透镜的焦距处，用于收集穿透MPO透镜的X射线并成像；

所述X射线光源、光阑A、光阑B、MPO透镜以及SDD探测器的中心共轴且对应齐平；

所述X射线光源的点光源到MPO透镜的距离S，等于SDD探测器到MPO透镜的距离f；

所述MPO透镜放置于六维精密装置台上，转动所述六维精密装置台调节MPO透镜的方孔通道的倾角。

2.根据权利要求1所述的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置，其特征在于：所述X射线光源的出射X射线光子的能量为10keV～20keV。

3.根据权利要求1所述的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置，其特征在于：所述MPO透镜的外型为平面状，其方孔边长为20μm，方孔中心间距为6μm，壁厚为1.25mm。

4.根据权利要求1所述的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置，其特征在于：所述MPO透镜采用MCP制作技术，在硅酸盐玻璃表面刻蚀上百万个方孔通道，内壁表面的粗糙度RMS小于1nm。

5.根据权利要求1所述的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置，其特征在于：所述MPO透镜的方孔通道的倾角方向与微孔的光轴重合，且S物距等于像距f。

6.根据权利要求1所述的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置，其特征在于：所述光阑A直径d_A和光阑B直径d_B，直径范围为0.5～2mm。

7.根据权利要求6所述的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置，其特征在于：光阑A、光阑B两个的间距位置l关系需满足以下关系：

8.根据权利要求1所述的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置，其特征在于：所述六维精密装置台的旋转角度精度小于1”，角度范围为1°～10°；步进精度小于1μm行程范围为10mm～200mm。

9.根据权利要求1所述的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置，其特征在于：在8keV能量情况下，SDD探测器能量分辨率低于150eV。

10.根据权利要求1所述的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置，其特征在于：所述激光发生器将激光束作为定向发射而在空间形成的一条光束作为准直的基准线。

11.基于权利要求1-10任一所述的装置实现的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的方法，其特征在于：包含以下步骤：

(1)通过六维精密装置台和激光发生器将X射线光源、光阑A、光阑B、MPO透镜及SDD探测器调整为一个共轴光学系统；

(2)所述X射线光源发出的X射线束，经所述光阑A和光阑B约束为准平行X射线束照射到所述MPO透镜上；

(3))再旋转六维精密装置台的三个维度θ_x,θ_y,θ_z方向，使其SDD探测器在计数率最大，此时MPO透镜方孔通道的倾角即为精密台旋转的角度θ＝(θ_x,θ_y,θ_z)；

(4)对MPO的位置进行二维扫描，记录不同位置处的MPO透镜方孔通道倾角。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，为了整体评价MPO透镜的倾角信息，通过高斯拟合函数，得到倾角信息的均期望μ和方差σ：

g(x)＝aexp((x-μ)^2/2σ^2)

其中，g(x)为高斯拟合函数，a为拟合系数。