[发明专利]紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置

说明书

本发明公开了一种紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，包括激光器、微电爆炸舱、飞行管道、暗盒和成像记录介质，微电爆炸舱具有X射线进口和X射线出口，在X射线进口上设有金属微靶点，飞行管道连接在X射线出口和暗盒之间；微电爆炸舱内设置有微电爆炸器，该微电爆炸器与微电爆炸舱外的微电起爆装置电性连接；金属微靶点接收激光器发射的激光，产生X射线，并向X射线出口方向出射，所述X射线经飞行管道和暗盒上的成像小孔成像在成像记录介质上。本发明将激光等离子体X射线源与成像装置设计为一体化结构，能够提高成像的放大倍率，充分利用了X射线能量，实现高分辨，高亮度的微电爆炸动态X射线成像，具有结构紧凑，成像效果好等突出优势。

技术领域

本发明属于X射线透射成像技术领域，涉及一种紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置。

背景技术

微电爆炸是现代引信设计的基础，获取微电爆炸的瞬态状态对于评估引信设计具有重要意义。微电爆炸会产生高密度的电爆等离子体，需要采用X射线透射成像的方式才能够对电爆等离子体内部的状态进行探测。

传统的X射线电爆炸测量方式需要较大的成像距离，占用较大的实验空间，在进行微电爆炸检测时，其分辨率和亮度通常不够理想。因此，开发适用于微电爆炸快速检测的X射线成像装置成为了当前亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，能够提高成像的放大倍率，实现高分辨，高亮度的微电爆炸动态X射线成像。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，包括激光器、微电爆炸舱、飞行管道、暗盒和成像记录介质，其中，微电爆炸舱具有X射线进口和X射线出口，在X射线进口上设有金属微靶点，飞行管道连接在X射线出口和暗盒之间，该飞行管道的管径沿X射线出口至暗盒的方向逐渐增大，成像记录介质设置在暗盒远离飞行管道的一侧，暗盒上具有正对成像记录介质设置的成像小孔；

微电爆炸舱内设置有微电爆炸器，该微电爆炸器与微电爆炸舱外的微电起爆装置电性连接；

金属微靶点接收激光器发射的激光，产生X射线，并向X射线出口方向出射，所述X射线经飞行管道和暗盒上的成像小孔成像在成像记录介质上。

采用以上方案，用于产生激光等离子体X射线源的金属微靶点设计在微电爆炸舱头部，与成像装置集成为一体，使微电爆炸点与X射线光源距离更近，最大程度缩短了物距，配合飞行管道的设计，有效提高了成像放大倍率，并且结构紧凑，有助于实现微电爆炸的快速检测。

作为优选，该装置还包括X射线探测器和同步感应环，其中，X射线探测器用于探测X射线信号，同步感应环用于采集微电爆炸产生的电磁脉冲信号，X射线探测器和同步感应环均与同一台示波器电性连接，用于测定X射线信号与起爆时刻的同步时序。该方案可以同时记录X射线脉冲信号和起爆感应信号，通过信号之间的时间延迟获取时序关系，然后通过调节微电起爆装置，可以获取特定时刻的起爆图像。

所述X射线探测器优选为X射线二极管，便于探测X射线，并转换为脉冲信号。

为保证微电爆炸器的可靠安装，所述微电爆炸器通过顶盖压紧固定在微电爆炸舱内，所述顶盖上安装有脉冲天线，能够用于同步信号的测试。

所述金属微靶点包括安装在X射线进口的钽片，该钽片上加工有微型孔，并在该微型孔位置粘贴有靶材料，激光通过辐照靶材料形成等离子体X射线源，由钽片上的微型孔约束为微点X射线源，提高了成像分辨率。

为方便安装，所述钽片通过金属片固定到X射线进口。

作为优选，所述X射线出口的尺寸大于X射线进口的尺寸，以保证X射线无障碍地穿透微电爆炸器和微电爆炸舱，并到达用于记录的成像记录介质。

所述成像记录介质优选为胶片或X射线成像板，其通过支架设置在暗盒一侧。