CN205301211U - X射线成像***光路调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种X射线成像***光路调整装置，其包括：旋转平台，具有置于平面的底座和相对底座转动转盘；三维调节架，与转盘固定且具有调节端；晶体安装台，与三维调节架的调节端固定且拆装有平面镜或晶体；激光器，其输出端朝向晶体安装台。本实用新型旨在于，结合晶体布拉格衍射效应和光的反射定律，通过单一的反射镜和激光器实现X射线成像装置中晶体成像的主要光路调整，使现X射线成像装置的精度增加，达到较佳的成像效果。

Description

X射线成像***光路调整装置

技术领域

本实用新型涉及X射线成像、生物成像等领域，更具体是成像光路调整装置。

背景技术

在化石能源日益枯竭和全球气候持续变暖的环境背景下，对新能源的探索迫在眉睫，而核能则是其中一个重要的研究方向。

目前，核裂变技术已经相对成熟且已投入使用。然而，由于铀的储量十分有限，且裂变反应的原料以及产物都是放射性物质，对我们的生命安全构成了严重的威胁；所以，相对核裂变技术更加安全、适于取材的轻核聚变技术，逐渐成为了一个重要的研究方向。

为了实现可控核聚变，就需要研究激光与靶丸聚爆的物理过程，分析其物理理论。为了研究聚爆物理过程，就需要了解内爆辐射高温等离子体内部的状态及相互作用过程，且必须对高温等离子体中各种离子和电子的一些状态参数进行测量。

由于聚爆过程中主要辐射的是高温等离子体X射线，且等离子体X射线中含有丰富的信息，如温度梯度，密度梯度，电离分布等等特征状态参数。那么，对X射线进行捕获和信息读取将是研究可控核聚变的关键所在。

晶体成像是X射线诊断的一种重要技术，其具有成像效率高、有较高的能谱分辨和空间分辨力等特点，它可以得到高温等离子体X射线能谱信息，用于激光等离子体X射线能谱诊断；还可以得到X射线二维空间分辨信息。

X射线成像装置中，主要是利用晶体的布拉格效应，使X射线反射来实现X射线的聚焦成像。要实现成像装置获取质量较好的X射线图像，以及获得较高的分辨率(时间或者空间分辨率)，需要对成像装置光路进行精确调整。传统上一般利用光的反射原理通过3个反射镜和1个透镜来标记光路位置。实际上，晶体成像不同于反射镜，晶体必须要满足布拉格效应才近似于反射镜，而且晶体在加工工程中会破坏晶体内部结构。

发明内容

本实用新型的目的是克服或减缓至少上述缺点中的部分，特此提供一种X射线成像***光路调整装置，其包括：

旋转平台，具有置于平面的底座和相对底座转动转盘；

三维调节架，与转盘固定且具有调节端；

晶体安装台，与所述三维调节架的调节端固定且拆装有平面镜或晶体；

激光器，其输出端朝向所述晶体安装台。

优选地，所述晶体安装台相对激光器的一侧设有限光板，所述限光板具有限光孔。

进一步，所述三维调节架的调节端固定有安装框，所述晶体安装台扣合在安装框内，所述限光板与安装框卡接。

另外，所述三维调节架包括沿垂直且固定于转盘的z轴伸缩机构，于所述z轴伸缩机构固定有x轴伸缩机构，于所述x轴伸缩机构固定有y轴伸缩机构，所述调节端固定于y轴伸缩机构。

本实用新型旨在于，结合晶体布拉格衍射效应和光的反射定律，通过单一的反射镜和激光器实现X射线成像装置中晶体成像的主要光路调整，使现X射线成像装置的精度增加，达到较佳的成像效果。

附图说明

现在将参照所附附图更加详细地描述本实用新型的这些和其它方面，其所示为本实用新型的当前优选实施例。其中：

图1为本实施例的结构示意图。

图中：11、底盘；12、转盘；211、z轴套筒；212、z轴伸缩杆；213、z轴锁紧钉；221、x轴固定块；222、x轴锁紧钉；231、y轴固定块；232、y轴移动块；233、y轴锁紧钉；3、安装框；4、晶体安装台；5、限光板；6、激光器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本实施例公开了一种X射线成像***光路调整装置，其主要包括旋转平台、三维调节架、晶体安装台4和激光器6。

旋转平台具有底座和转盘12，底座用于将本实施例稳固的架设于地面，转盘12与底盘1相对转动。

三维调节架包括分别与x轴伸缩机构、y轴伸缩机构和z轴伸缩机构，z轴伸缩机构包括与转盘12固定的z轴套筒211，z轴套筒211内插接z轴伸缩杆212，z轴伸缩杆212可在z轴套筒211内上、下位移，在套筒的周侧设有z轴锁紧钉213；x轴伸缩机构包括x轴固定块221和x轴移动块，x轴固定块221与z轴伸缩杆212固定，x轴移动块通过x轴锁紧钉222连接x轴固定块221；y轴伸缩机构包括y轴固定块231和y轴移动块232，y轴固定块231与x轴移动块固定，y轴移动块与y轴固定块之间通过y轴锁紧钉233锁定，y轴移动块232开设有穿孔，在穿孔内固定有安装框3，安装框3的内侧有凸台。晶体安装台4抵触在凸台上，限光板5同时与安装框3卡接。激光器6，其输出端朝向晶体安装台4。

已知光路调整主要利用晶体满足布拉格条件后，X射线被反射。

其公式为2dsinθ＝nλ，在式中，d是晶面间的距离；θ是X射线的布拉格角；λ是入射X射线波长，n是反射级次。本实施例为了实现对成像***的调节，需要调整待测晶体的布拉格角θ。

本实施例的工作原理如下：

(1)使用一个平面镜代替晶体，安装于晶体安装台4，再由He-Ne激光器6代替X射线源，且He-Ne激光器6输出的波长为650nm，其光束直径约为1mm。

(2)移动三维调节架，使平面镜位于θ轴且平面镜的镜面中心与θ轴重合；另通过移动旋转台的底盘1，使平面镜的镜面中心能够分割He-Ne激光器6输出的准直光束。

(3)通过拨动旋转台的转盘12，使平面镜旋转到θ角为0°，对平面镜的平面和准直光束进行观察，使准直光束掠射到平面镜。

(4)确定θ角为0°且准直光束能够掠射平面镜后，旋转旋转台的转盘12，使θ为180°，且确定准直光束是否再次满足掠入射角。

(5)重复(3)、(4)步骤，微调三维调整架的y方向，直到平面镜在θ＝0°和180°时，准直光束均满足掠射条件时，就可以确定平面镜的镜面中心就是成像***的中心位置，标记平面镜的最终位置。

(6)取出平面镜且将晶体安装于晶体安装台4。调整三维调整架的y方向，将晶体的中心返回到平面镜标记的最终，此时晶体的中心也就是光学***的中心位置。同时微调准直光束φ轴，使得晶体的中心点与激光束轴线重合。此时即可利用光的反射定律调整晶体达到满足实验的布拉格角。

(7)将He-Ne激光器6放置在准直光束聚焦的等离子体靶位置，晶体放置在距离靶Rsinθ的位置(θ为布拉格角)，这样可以看作是一个聚焦的单色器。

当He-Ne激光器6发射的光束被晶体表面反射后，反射光束直接照射到接收探测器的中心。

另外，由于晶体抛光后的物理表面和内部缺陷晶面之间存在一个偏角，X射线的衍射光路与激光器6的反射光路相比，X射线的光路稍微有点偏离。如果探测器的探测面积大，可以有效保证X射线衍射后不会偏离探测器的有效探测区域。

Claims (4)

1.一种X射线成像***光路调整装置，其特征在于包括：

旋转平台，具有置于平面的底座和相对底座转动转盘；

三维调节架，与转盘固定且具有调节端；

晶体安装台，与所述三维调节架的调节端固定且拆装有平面镜或晶体；

激光器，其输出端朝向所述晶体安装台。

2.根据权利要求1所述的X射线成像***光路调整装置，其特征在于，所述晶体安装台相对激光器的一侧设有限光板，所述限光板具有限光孔。

3.根据权利要求2所述的X射线成像***光路调整装置，其特征在于，所述三维调节架的调节端固定有安装框，所述晶体安装台扣合在安装框内，所述限光板与安装框卡接。

4.根据权利要求1所述的X射线成像***光路调整装置，其特征在于，所述三维调节架包括沿垂直且固定于转盘的z轴伸缩机构，于所述z轴伸缩机构固定有x轴伸缩机构，于所述x轴伸缩机构固定有y轴伸缩机构，所述调节端固定于y轴伸缩机构。