CN103808748B - 一种用于测试光路与成像光路同轴的光路*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于测试光路与成像光路同轴的光路***，包括测试光路、成像光路、入射及反射部件，所述测试光路和所述成像光路安装在所述入射及反射部件两侧，成反射镜像对称；其中，测试光路中包括准直孔装置，成像光路中包括胶合组镜组;本发明通过准直孔装置屏蔽测试光路中的X射线以及通过胶合组镜组对可见光进行折射，使得以往成像观测过程中形成的黑斑得到消减直至消失，可以使得观测和调节更加方便。
Description
技术领域
本发明涉及无损检测领域，具体来说，涉及X射线观测使用的一种光路***。
背景技术
在对样品使用X射线等手段进行分析过程中，不仅需要具有产生X射线等射线的射线源也需要相应的射线通道，才能对样品进行射线照射产生光谱以对样品成分等特征进行分析，但在同时依然需要通过可见光让技术人员对样品的位置以及检测的部分进行调节，在常规光路***中，由于射线光路和可见光路存在一定的重合并且由于存在通过X射线等的射线通道，极易造成对样品形成可见光的影像的较大影响，如图1所示，途中显示为常规光路***中的结构，其中1为检测***，2为反射镜，3为反射镜基座，301为X-ray通孔，4为样品台。
当在对样品进行X射线分析时，需要操作人员对样品台4上的样品需要分析的部分进行位置调节；此时由于X-ray通孔301的存在，X射线需要从X-ray通孔301中透过，照射到样品台4上，轰击样品，由于X射线在样品台4上的照射位置，需要通过反射镜2在检测***1的相机上成像，以确定X射线轰击在样品上的具***置，由于反射镜2上有X-ray通孔301，会影响X射线在待检件照射处的成像质量形成黑斑，而黑斑位置往往正是需要观测的测试点的位置，由于黑斑的存在，没法实现测试点的成像，如图2所示，即为X-ray通孔301在可见光影像上造成的黑斑，使得操作人员无法对待测样品进行位置和检测部位的调节，因此需要提出一种结构解决此问题。
发明内容
有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本发明提供了一种用于测试光路与成像光路同轴的光路***，包括测试光路、成像光路、入射及反射部件，所述测试光路和所述成像光路安装在所述入射及反射部件两侧，成反射镜像对称；
所述入射及反射部件包括反射镜，所述反射镜倾斜安装且具有设置在所述反射镜中心部位的贯通通孔，测试光线由所述贯通通孔射入并进入所述测试光路；
所述测试光路包括样品台具有通孔的准直孔装置，所述准直孔装置是铅玻璃装置，所述样品台安装在所述测试光路的一侧，可沿安装轴线进行位置移动，所述准直孔装置安装在所述入射及反射部件和所述样品台之间；
所述成像光路包括胶合组镜组和CCD靶面，所述胶合组镜组安装在所述成像光路一侧，所述胶合组镜组中轴线与所述测试光路中轴线关于所述反射镜的法向呈镜面反射对称，所述胶合组镜组包括静胶合组镜和动胶合组镜，所述静胶合组镜固定安装，所述动胶合组镜动态安装在所述静胶合组镜和所述CCD靶面之间，可沿所述成像光路轴线进行位置移动；所述CCD靶面安装在所述胶合组镜组的后侧。
X射线从所述贯通通孔通过，经过所述准直孔装置，照射到所述样品台上，轰击样品，而可见光由待测样品上通过所述准直孔装置经所述反射镜进行反射，X射线则无法通过所述准直孔装置，经过胶合组镜组对可见光进行折射等光线弯曲行为，在所述CCD靶面上进行成像，可以避免所述贯通通孔在常规光学***（如图1所示）中出现的遮蔽待测样品影像的黑斑，如图2、3、4出现的情况，可以使得操作人员更容易的对待测样品进行观察和调节。
根据本发明背景技术中对现有技术所述，常规光学***仅仅利用光线的反射原理进行对待测样品的观测，由于贯通通孔的存在而造成的对待测样品可见光影像的影响，如图1-4所示，使得操作人员难以进行待测样品位置调节，因此往往会出现分析不准确的现象；而本发明提供的用于测试光路（X荧光）与成像光路（可见光）同轴的光路***通过使用胶合组镜组使得光线进行弯曲，使得待测样品的影像可以避开所述贯通通孔形成的黑斑，使得操作人员更加容易的进行位置调节。
另外，根据本发明公开的用于测试光路（X荧光）与成像光路（可见光）同轴的光路***还具有如下附加技术特征：
进一步地，所述测试光路为X射线测试光路，所述成像光路为可见光成像光路。
进一步地，所述反射镜安装在安装装置上，所述安装装置上有与所述贯通通孔相通的入射通孔，所述反射镜需要固定安装，而所述安装装置起到位置固定的作用，同时所述入射通孔则与所述贯通通孔保持一致，保证入射X射线的准确和完全入射。
进一步地，所述样品台和所述反射镜反射中心距离与所述动胶合组镜和所述反射镜反射中心距离之间的关系为同向非线性关系。
所述胶合组镜由凹凸透镜组合而成，所述动胶合组镜和所述样品台在各自运动轨迹上遵循光线的折射规律，并且在各自位置上根据上述关系一一对应。
进一步地，所述准直孔装置上表面与所述反射镜反射中心垂直距离为大于等于10mm小于于等于30mm。
优选地，此垂直距离为10、15、20、25、30mm。
进一步地，所述通孔小于等于2mm。
进一步地，所述准直孔装置是铅玻璃装置，所述铅玻璃装置可以固定安装，也可以进行位置移动。
优选地，所述铅玻璃装置是铅玻璃板，铅玻璃的作用是挡X荧光，不挡可见光。铅玻璃中间的是X荧光的准直孔，即所述通孔，所述通孔以外的X荧光不能透过铅玻璃出来，X荧光只能通过铅玻璃的小孔经准直后形成标准尺寸的微小X荧光光斑，投射在样品上，经样品反射形成带特征的二次射线进入探测器，经软件算法得出测试结果。成像光路由于是可见光，测量位置可以透过铅玻璃经反射镜和胶合镜组进入CCD成像，因是共轴光路，成像中心即是测试点。
更进一步地，所述铅玻璃装置中的铅玻璃厚度为小于等于20mm。
优选地，所述铅玻璃厚度为大于等于5mm小于等于15mm。
更优选地，所述铅玻璃厚度为5mm、10mm、15mm。
更进一步地，所述铅玻璃的所述通孔不大于2mm。
进一步地，所述贯通通孔直径小于等于8mm且大于等于1mm。
更进一步地，所述贯通通孔直径不大于3mm。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是常规光路***示意图。
图2是常规光路***出现的对待测样品可见光影像造成影响的示意图（检测***为6280SE+12mmLens，500万像素2/3''靶面相机）。
图3是常规光路***出现的对待测样品可见光影像造成影响的示意图（检测***为UI1240+35mmLens，130万像素1/1.8''靶面相机）。
图4是常规光路***出现的对待测样品可见光影像造成影响的示意图（检测***为UI1540+35mmLens，130万像素1/2''靶面相机）。
图5是本发明的示意图。
其中图中：1待检件工作台，2反射棱镜，21X射线孔，3检测***；4CCD靶面，5动态胶合镜组，51动态胶合镜组1,52动态胶合镜组2,6静态胶合镜组，61静态胶合镜组1，62静态胶合镜组2,7反射镜，71X射线孔，8铅玻璃装置，9样品台
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”、“连通”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的发明构思如下，如技术背景所述，常规光学***仅仅利用光线的反射原理进行对待测样品的观测，由于贯通通孔的存在而造成的对待测样品可见光影像的影响，使得操作人员难以进行待测样品位置调节，因此往往会出现分析不准确的现象；而本发明提供的用于测试光路与成像光路同轴的光路***通过使用胶合组镜组使得光线进行弯曲，使得待测样品的影像可以避开所述贯通通孔形成的黑斑，使得操作人员更加容易的进行位置调节。
下面将参照附图来描述本发明的用于测试光路与成像光路同轴的光路***，其中图1是常规光路***示意图；图2-4是常规光路***出现的对待测样品可见光影像造成影响的示意图；图5是本发明的示意图。
根据本发明的实施例，如图5所示，本发明提供的用于测试光路与成像光路同轴的光路***，包括测试光路、成像光路、入射及反射部件7，所述测试光路和所述成像光路安装在所述入射及反射部件两侧，成反射镜像对称；
所述入射及反射部件7包括反射镜，所述反射镜倾斜安装且具有设置在所述反射镜7中心部位的贯通通孔71，测试光线由所述贯通通孔71射入并进入所述测试光路；
所述测试光路包括样品台9和具有通孔的准直孔装置8，所述准直孔装置8是铅玻璃装置，所述样品台9安装在所述测试光路的一侧，可沿安装轴线进行位置移动，所述准直孔装置8安装在所述入射及反射部件7和所述样品台9之间；
所述成像光路包括胶合组镜组（图5中的5、6部分）和CCD靶面4，所述胶合组镜组（图5中的5、6部分）安装在所述成像光路一侧，所述胶合组镜组（图5中的5、6部分）中轴线与所述测试光路中轴线关于所述反射镜的法向呈镜面反射对称，所述胶合组镜组（图5中的5、6部分）包括静胶合组镜6和动胶合组镜5，所述静胶合组镜6固定安装，所述动胶合组镜5动态安装在所述静胶合组6镜和所述CCD靶面4之间，可沿所述成像光路轴线进行位置移动；所述CCD靶面4安装在所述胶合组镜组（图5中的5、6部分）的后侧。
X射线从所述贯通通孔71通过，经过所述准直孔装置8，照射到所述样品台9上，轰击样品，而可见光由待测样品上通过所述准直孔装置8经所述反射镜进行反射，X射线则无法通过所述准直孔装置8，经过胶合组镜组（图5中的5、6部分）对可见光进行折射等光线弯曲行为，在所述CCD靶面4上进行成像，可以避免所述贯通通孔71在常规光学***（如图1所示）中出现的遮蔽待测样品影像的黑斑，如图2、3、4出现的情况，可以使得操作人员更容易的对待测样品进行观察和调节。
根据本发明背景技术中对现有技术所述，常规光学***仅仅利用光线的反射原理进行对待测样品的观测，由于贯通通孔71的存在而造成的对待测样品可见光影像的影响，如图1-4所示，使得操作人员难以进行待测样品位置调节，因此往往会出现分析不准确的现象；而本发明提供的用于测试光路（X荧光）与成像光路（可见光）同轴的光路***通过使用胶合组镜组使得光线进行弯曲，使得待测样品的影像可以避开所述贯通通孔形成的黑斑，使得操作人员更加容易的进行位置调节。
根据本发明的实施例，所述测试光路为X射线测试光路，所述成像光路为可见光成像光路。
根据本发明的一些实施例，所述反射镜安装在所述安装装置上，所述安装装置上有与所述贯通通孔71相通的入射通孔，所述反射镜需要固定安装，而所述安装装置起到位置固定的作用，同时所述入射通孔则与所述贯通通孔71保持一致，保证入射X射线的准确和完全入射。
根据本发明的实施例，所述样品台9和所述反射镜反射中心距离与所述动胶合组镜5和所述反射镜反射中心距离之间的关系为同向非线性关系。
胶合组镜由凹凸透镜组合而成，所述动胶合组镜5和所述样品台9在各自运动轨迹上遵循光线的折射规律，并且在各自位置上根据上述关系一一对应，如图5所示，虚线表示的样品台9和虚线表示的动胶合组镜5则为表示其可以进行位置移动的图示说明。
根据本发明的实施例，所述准直孔装置8上表面与所述反射镜反射中心垂直距离为大于等于10mm小于于等于30mm。
优选地，此垂直距离为10、15、20、25、30mm。
根据本发明的实施例，所述通孔小于等于2mm，如图5中的所述准直孔装置8上的孔。
根据本发明的实施例，所述准直孔装置8是铅玻璃装置，所述铅玻璃装置可以固定安装，也可以进行位置移动。
优选地，所述铅玻璃装置是铅玻璃板，铅玻璃的作用是挡X荧光，不挡可见光。铅玻璃中间的是X荧光的准直孔，即所述通孔，所述通孔以外的X荧光不能透过铅玻璃出来，X荧光只能通过铅玻璃的小孔经准直后形成标准尺寸的微小X荧光光斑，投射在样品上，经样品反射形成带特征的二次射线进入探测器，经软件算法得出测试结果。成像光路由于是可见光，测量位置可以透过铅玻璃经反射镜和胶合镜组进入CCD成像，因是共轴光路，成像中心即是测试点。
更进一步地，所述铅玻璃装置中的铅玻璃厚度为小于等于20mm。
优选地，所述铅玻璃厚度为大于等于5mm小于等于15mm。
更优选地，所述铅玻璃厚度为5mm、10mm、15mm。
更进一步地，所述铅玻璃的所述通孔不大于2mm。
根据本发明的一些实施例，所述贯通通孔71直径小于等于8mm且大于等于1mm。
更进一步地，所述贯通通孔71直径不大于3mm。
尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于测试光路与成像光路同轴的光路***，其特征在于，包括测试光路、成像光路、入射及反射部件，所述测试光路和所述成像光路安装在所述入射及反射部件两侧，成反射镜像对称；
所述入射及反射部件包括反射镜，所述反射镜倾斜安装且具有设置在所述反射镜中心部位的贯通通孔，测试光线由所述贯通通孔射入并进入所述测试光路；
所述测试光路包括样品台和具有通孔的准直孔装置，所述准直孔装置是铅玻璃装置，所述样品台安装在所述测试光路的一侧，可沿安装轴线进行位置移动，所述准直孔装置安装在所述入射及反射部件和所述样品台之间；
所述成像光路包括胶合组镜组和CCD靶面，所述胶合组镜组安装在所述成像光路一侧，所述胶合组镜组中轴线与所述测试光路中轴线关于所述反射镜的法向呈镜面反射对称，所述胶合组镜组包括静胶合组镜和动胶合组镜，所述静胶合组镜固定安装，所述动胶合组镜动态安装在所述静胶合组镜和所述CCD靶面之间，可沿所述成像光路轴线进行位置移动；所述CCD靶面安装在所述胶合组镜组的后侧。
2.根据权利要求1所述的用于测试光路与成像光路同轴的光路***，其特征在于，所述测试光路为X射线测试光路，所述成像光路为可见光成像光路。
3.根据权利要求1所述的用于测试光路与成像光路同轴的光路***，其特征在于，所述反射镜安装在安装装置上，所述安装装置上有与所述贯通通孔相通的入射通孔。
4.根据权利要求1所述的用于测试光路与成像光路同轴的光路***，其特征在于，所述样品台和所述反射镜反射中心距离与所述动胶合组镜和所述反射镜反射中心距离之间的关系为同向非线性关系。
5.根据权利要求1所述的用于测试光路与成像光路同轴的光路***，其特征在于，所述准直孔装置上表面与所述反射镜反射中心部位垂直距离为大于等于10mm小于等于30mm。
6.根据权利要求1所述的用于测试光路与成像光路同轴的光路***，其特征在于，所述通孔小于等于2mm。
7.根据权利要求1所述的用于测试光路与成像光路同轴的光路***，其特征在于，所述铅玻璃装置中的铅玻璃厚度为小于等于20mm。
8.根据权利要求1所述的用于测试光路与成像光路同轴的光路***，其特征在于，所述贯通通孔直径小于等于8mm且大于等于1mm。
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