[发明专利]一种新型晶体及紧凑型成像装置

说明书

本发明提供了一种新型晶体及紧凑型成像装置，所述晶体包括晶体水平段和晶体倾斜段，所述晶体水平段和晶体倾斜段相连接，二者分别对两种不同波长的光衍射分光。所述成像装置包括晶体、光源S及记录设备；所述晶体包括水平段和倾斜段，所述水平段和倾斜段分别对光源S发射的两种不同波长的入射光进行衍射，其中不同波长的入射光经过晶体反射后成像在记录设备的不同位置；所述记录设备记录面与晶体水平段上表面所在方向垂直、且布置于靠近晶体倾斜段末端侧的位置。本发明通过对晶体尺寸进行特殊设计以改变入射光轨迹，缩短了不同波长反射X光入射到记录面的相对距离，减少记录设备尺寸、节省诊断成本，具有广阔且重要的应用前景。

技术领域

本发明属于X射线诊断领域，具体涉及一种新型晶体及紧凑型成像装置。

背景技术

在惯性约束聚变、高能量密度物理、天体物理等相关领域，激光与物质相互作用产生X光线谱发射。X光线谱发射包括电子与离子、电子与电子、离子与离子之间各自相互作用引发的激发、退激发、复合等各种物理过程。通过对等离子体发射、X光泵浦荧光、X光汤姆逊散射等物理过程的高能谱分辨测量，可获得相关线谱波长（能量）与其强度、特征线特性、线谱强度比、线谱展宽、线谱移动等之间的关系，进一步得到等离子体的电子温度、电子密度、离化度、离化分布等物质状态参数。X光线谱衍射诊断是以上相关实验研究中至关重要的环节。

现有的平面晶体X光线谱衍射诊断系统，存在着记录面上相邻特征谱线距离过远的不足，这会导致需要昂贵的较大的记录面，诊断设备研制成本巨大。

发明内容

为了克服现有诊断技术中的不足，本发明提供一种新型晶体及紧凑型成像装置。本发明通过晶体长度、厚度、水平位置、竖直高度、倾角等的特殊设计，改变入射X光轨迹，控制晶体反射X光入射到记录面的位置，实现紧凑型X射线衍射成像。

本发明的技术方案如下：

一种新型晶体，所述晶体包括晶体水平段和晶体倾斜段，所述晶体水平段和晶体倾斜段相连接，二者分别对两种不同波长的光衍射分光。

进一步，所述晶体水平段长度为，，其中，单位为毫米；代表光源S到晶体倾斜段的起始端端面的距离，其中，晶体倾斜段的起始端端面指晶体水平段与晶体倾斜段之间的交界面；代表光源S到晶体水平段的上表面的距离；代表波长为的光线Ⅰ在晶体水平段上表面的布拉格衍射角；代表晶体水平段长度余量，其代表波长为的光线Ⅰ在晶体水平段上表面的反射点A₁到晶体水平段前端面的距离。

进一步，所述晶体倾斜段的倾斜面长度为，，其中，单位为毫米；代表晶体水平段厚度；代表晶体倾斜段的起始高度；代表晶体倾斜段的末端高度；代表晶体倾斜段的倾角。

本发明同时提供了一种紧凑型成像装置，所述成像装置包括晶体、光源S及记录设备；所述晶体包括晶体水平段和晶体倾斜段，所述晶体水平段和晶体倾斜段分别对光源S发射的两种不同波长的入射光进行衍射，其中不同波长的入射光经过晶体反射后成像在记录设备的不同位置；所述记录设备记录面与晶体水平段上表面所在方向垂直、且布置于靠近晶体倾斜段末端侧的位置。

进一步，其中两种不同波长的入射光经过晶体反射后成像在记录设备的两个不同位置成像点之间的距离为L，

，其中为光源S到记录设备记录面之间的距离，代表波长为的光线Ⅰ在晶体水平段上表面的布拉格衍射角，代表波长为的光线Ⅱ在晶体倾斜段倾斜面的布拉格衍射角，为光源S到晶体倾斜段的起始端端面的距离，代表晶体倾斜段的倾角，为光源S到晶体水平段的上表面的距离，为晶体水平段厚度，为晶体倾斜段的起始高度，为波长的入射光在晶体倾斜段倾斜面的反射点A₂到晶体水平段上表面之间的距离，其表达式为。

本发明有益效果是：成像装置无需昂贵的较大的记录面，减小诊断设备研制成本。

附图说明

图1为本发明紧凑型成像装置示意图；