[发明专利]射线发射区图像测量装置和方法

说明书

本发明提供了射线发射区图像测量装置和方法，其中，射线发射区图像测量装置包括：依次设置的射线发射模块、成像模块和图像记录模块；其中，成像模块设置有圆弧锥；射线发射模块用于生成射线，并将射线按照预设轨迹通过圆弧锥发送至图像记录模块，以使图像记录模块根据射线生成测量图像。本申请中采用圆弧锥作为成像模块，简化了成像模块的设计、加工和检测，降低了瞄准精度，且，突破了现有的射线发射区图像探测技术视场范围的限制，降低了对射线产额的要求，提高了对发射区射线源位置随机移动的容忍度，同时，保证了高空间分辨能力，提高了测量精度。

技术领域

本发明涉及射线发射区图像的测量技术领域，尤其是涉及射线发射区图像测量装置和方法。

背景技术

射线装置在众多科研、工业生产领域有着广泛应用，常用的射线装置包括加速器中子源、散列中子源、中子管、反应堆、同步辐射装置和放射性同位素源等，射线的种类包括中子、伽马射线和X射线等。目前，大型的激光装置作为新型射线装置，其产生的射线源具有尺寸小、持续时间短和射线通量高等特点，能够同时产生中子、质子、伽马射线和X射线，具有强大的应用潜力。在实际应用中，为了能够有效地利用各种射线装置，必需了解射线源的性质，包括通量、能谱、尺寸和形状等。因此，针对不同的射线装置，发展了多种射线发射区图像探测技术。

针对大型激光装置，现有的射线发射区图像测量技术主要包括半影成像诊断技术和针孔成像诊断技术。当采用上述任一单孔作为成像组件时，即为单孔成像诊断技术的成像组件，其视场范围通常为200μm，而中子源中心位置变化范围达到400μm×500μm，因此，单孔结构无法满足激光驱动聚变中子发射区图像测量的要求。为了解决单孔结构视场范围严重不足的问题，成像组件从单孔结构演化到多类型多孔阵列结构，包括多个半影孔或者多个针孔等，多孔阵列结构虽然可以满足激光驱动聚变中子发射区图像测量的要求，但是，其应用范围受到极大限制，仅适用于中子产额超过1×10¹⁴的MJ级激光装置，导致针孔成像诊断技术的应用受到中子产额的限制，降低了测量的精度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供射线发射区图像测量装置和方法，以缓解上述问题，且，采用圆弧锥作为成像模块，简化了成像模块的设计、加工和检测，降低了瞄准精度，突破了现有的射线发射区图像探测技术视场范围的限制，降低了对射线产额的要求，提高了对发射区射线源位置随机移动的容忍度，同时，保证了高空间分辨能力，提高了测量精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种射线发射区图像测量装置，所述装置包括：依次设置的射线发射模块、成像模块和图像记录模块；其中，所述成像模块设置有圆弧锥；

所述射线发射模块，用于生成射线，并将所述射线按照预设轨迹通过所述圆弧锥发送至所述图像记录模块，以使所述图像记录模块根据所述射线生成测量图像。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述预设轨迹为与所述圆弧锥相切的路径，将所述射线按照预设轨迹通过所述圆弧锥发送至所述图像记录模块的步骤包括：

将所述射线按照与所述圆弧锥相切的路径发送至所述图像记录模块。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述图像记录模块，用于接收所述射线，并根据所述射线生成测量图像；其中，所述测量图像包括暗区、半影区和亮区，且，所述暗区、所述半影区和所述亮区沿着径向依次向外设置。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述射线发射模块的发射区设置有射线源；

所述图像记录模块，还用于根据所述半影区重建所述射线源的图像，得到所述射线源的重建图像。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述暗区的信号强度根据所述圆弧锥的厚度设置。