[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

说明书

本发明公开了一种测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置和方法，首先通过六维精密装置台和激光发生器将X射线光源、MPO透镜及SDD探测器调整为一个共轴光学系统。其次所述X射线光管发出的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。再通过六维精密装置台调整MPO透镜的状态使得SDD探测器计数最大，此时MPO透镜方孔通道的倾角即为精密台旋转的角度。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。本发明操作简单，测量精度高，可实现对MPO透镜倾角的快速检测，准确获取不同位置处通道倾角信息，有助于指导工艺和发现质量问题。

技术领域

本发明涉及X射线探测和成像领域，尤其是涉及一种测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置和方法。

背景技术

1979年，Angle根据龙虾眼结构，首次提出基于正方形阵列结构来研制龙虾眼型X射线天文望远镜。然而受限于当时的制作工艺和加工水平，直到20世纪90年代，随着一种新型微孔光学系统(Micro-pore optic，MPO)的日渐成熟，LE系统才得以实现和推广。2004年，Libor Sveda等人设计龙虾眼装置模型，模拟论证了龙虾眼望远镜应用于太空领域的可行性。2005年，NASA与DARPA共同研制出了Lobster-ISS望远镜(包含6片Angle型球面方孔MPO镜片)。2009年，ESA与Leicester大学基于MPO技术合作研制出了焦距仅有350mm的聚焦镜头。2014年，ESA与NASA采用MPO技术研制了LOFT卫星，视场达180°×90°，总重量约80kg。

MPO透镜制造流程十分复杂，其复杂的结构难免会存在缺陷进而对MPO镜片的成像性能造成负面影响。而LE系统关键技术在于龙虾眼透镜(Micro Pore Optic,MPO)研制，其中MPO透镜方孔通道的倾角信息是制造工艺和质量控制最重要的评价手段，也是发现质量问题、改进工艺参数的依据。然而受限于MPO透镜几何参数，常规光学检测手段会产生干涉和衍射现象而无法使用。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置和方法，快速对MPO透镜倾角的完成检测，准确获取不同位置处通道倾角信息。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

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。

本发明的测量龙虾眼透镜方孔通道倾角的装置和方法，起显著的有益效果在于：

(1)操作简单，测量精度高，便于实现。

(2)快速对MPO透镜倾角的完成检测，准确获取不同位置处通道倾角信息。