[發明專利]一種X射線掠入射反射鏡有效面積標定方法

有效

• 申請號: 201610974648.8
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN106568579B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 石永強;左富昌;鄧樓樓;呂政欣
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種X射線掠入射反射鏡有效面積標定方法，包括如下步驟：調整光闌孔徑及其與X射線管的距離，開啟窄光束X射線源；測量X射線窄光束強度；對準X射線掠入射反射鏡和窄光束X射線源；用二維平移臺掃描X射線掠入射反射鏡；測量反射鏡焦點的光子數量C；計算X射線掠入射反射鏡的軸上有效面積；轉動X射線掠入射反射鏡，重復第四步至第六步，即可得出X射線掠入射反射鏡的軸外有效面積；本發明通過可調孔徑光闌限制X射線束的直徑，實現了高準直X射線標定光束，解決了傳統的高準直X射線標定光束難以獲得的問題；通過設置二維平移臺，達到了窄光束掃描標定掠入射反射鏡有效面積的技術效果，彌補了傳統方法標定精度不高的缺陷。

技術領域

本發明涉及一種X射線掠入射反射鏡有效面積標定方法，屬于X射線光學技術領域。

背景技術

X射線掠入射反射鏡是天基天文觀測、空間環境監測、深空探測與導航任務的核心，具有增大X射線光子收集面積、提高系統信噪比的作用。X射線掠入射反射鏡有效面積為系統幾何光學收集面積與鏡片反射率的乘積，反映了掠入射反射鏡對X射線光子的收集能力。因此，X射線掠入射反射鏡有效面積的標定是測試驗證X射線掠入射反射鏡性能指標的關鍵環節。

X射線掠入射反射鏡有效面積的標定，可驗證掠入射反射鏡的光學聚焦性能，進而評估掠入射反射鏡的探測能力，是掠入射反射鏡研制與驗證的基礎。掠入射反射鏡有效面積標定后，與其幾何面積比較，可獲得掠入射反射鏡的反射率，進而得到掠入射反射鏡片加工的粗糙度，實現對掠入射反射鏡片加工粗糙度的檢測。

傳統的X射線掠入射反射鏡有效面積標定方法一般應用平行X射線粗光束直接測試獲得。該方法所需地面設備龐大，環境條件要求高；但X射線光束的平行度差，標定精度不高。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，本發明提供了一種X射線掠入射反射鏡有效面積標定方法，通過可調孔徑光闌限制X射線束的直徑，實現了高準直X射線標定光束，解決了傳統的高準直X射線標定光束難以獲得的問題；通過設置二維平移臺，達到了窄光束掃描標定掠入射反射鏡有效面積的技術效果，彌補了傳統方法標定精度不高的缺陷；通過設置二維旋轉臺，實現了掠入射反射鏡軸外有效面積的標定，克服了傳統標定方法平行度差的難題。

本發明的技術解決方案是：

一種X射線掠入射反射鏡有效面積標定方法，包括如下步驟：

第一步：開啟窄光束X射線源，獲得X射線窄光束，X射線窄光束的直徑設為H；

第二步：利用標定光束探測器測量X射線窄光束強度；

第三步：調整X射線掠入射反射鏡與窄光束X射線源對準；

第四步：利用窄光束X射線源和二維平移臺對X射線掠入射反射鏡進行掃描，掃描速度設為V；

第五步：利用反射鏡焦點探測器測量所述掃描過程中，X射線掠入射反射鏡焦點處的光子數量C；

第六步：計算X射線掠入射反射鏡的軸上有效面積；

第七步：利用二維旋轉臺轉動X射線掠入射反射鏡，重復第四步至第六步，即可得出所需角度的X射線掠入射反射鏡的軸外有效面積。

所述第一步中，H的范圍是3～5mm。

所述第四步中，V的范圍是3～5mm/s。

所述第六步中，計算方法為其中：I表示X射線窄光束強度。

所述窄光束X射線源包括X射線管和可調孔徑光闌；可調孔徑光闌安裝在X射線管主光軸上，可調孔徑光闌與X射線管的間距范圍是3～5m。

所述X射線管的光子能量范圍是0.5～10keV，光束發散角設為20°。

所述可調孔徑光闌的孔徑范圍是1～10mm。