[發(fā)明專利]一種微型化X射線陣列組合折射透鏡集成組件的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810366860.5
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN108417288B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董文;樂孜純
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G21K1/06
• 分類號(hào): G21K1/06;G01N23/223
• 代理公司: 33241 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 王利強(qiáng)

1.一種微型化X射線陣列組合折射透鏡集成組件的制作方法，其特征在于：所述微型化X射線陣列組合折射透鏡集成組件包括用于進(jìn)行X射線光束第一次整形和濾波的X射線光闌、用于進(jìn)行X射線光束第二次整形為類平行光的X射線折光器、用于對入射的多個(gè)X射線子光束分別進(jìn)行聚焦的X射線陣列組合透鏡和組件承載臺(tái)，所述組件承載臺(tái)用于承載所述X射線光闌、X射線折光器和X射線陣列組合折射透鏡，所述X射線光闌、X射線折光器和X射線陣列組合折射透鏡依次位于同一光軸上，所述X射線陣列組合折射透鏡的陣列結(jié)構(gòu)布局，保證每一個(gè)子光束所形成的聚焦焦斑在同一位置并位于光軸上；

所述制作方法包括以下步驟：

(一)X射線陣列組合折射透鏡的制作

所述X射線陣列組合折射透鏡中包含(M+1)個(gè)X射線組合折射透鏡，所述M為正整數(shù)且為偶數(shù)，所述X射線陣列組合折射透鏡沿其光軸呈軸對稱分布，所述X射線陣列組合折射透鏡的光軸與陣列中零級X射線組合折射透鏡的光軸重合，所述X射線陣列組合折射透鏡的光軸與陣列中的正負(fù)一級X射線組合折射透鏡的光軸夾角為θ，所述X射線陣列組合折射透鏡的光軸與陣列中的正負(fù)二級X射線組合折射透鏡的光軸夾角為2θ，依此類推；所述X射線陣列組合折射透鏡中(M+1)個(gè)組合折射透鏡的布局結(jié)構(gòu)，使得所有(M+1)個(gè)X射線組合折射透鏡聚焦的焦斑在相同位置，且位于光軸上；

(二)X射線折光器的制作

所述X射線折光器與所述X射線陣列組合折射透鏡貼近放置，實(shí)現(xiàn)入射X射線光束的第二次整形，所述第二次整形，是指X射線折光器可對陣列中各級X射線組合折射透鏡進(jìn)行不同角度的光線偏折，最終實(shí)現(xiàn)對X射線陣列組合折射透鏡中每一個(gè)單一組合折射透鏡的類平行光入射；

(三)X射線光闌的制作

所述X射線光闌的結(jié)構(gòu)尺寸，根據(jù)所述X射線陣列組合折射透鏡的結(jié)構(gòu)尺寸確定，實(shí)現(xiàn)入射X射線光束的第一次整形和濾波，包括阻隔雜散光的外框，以及透光帶和阻光帶交替布置的濾波結(jié)構(gòu)，通過濾波結(jié)構(gòu)將X射線光波分裂成多個(gè)子光束；

(四)微型化X射線陣列組合折射透鏡集成組件的裝調(diào)

將X射線光闌、X射線折光器、X射線陣列組合折射透鏡置于組件承載臺(tái)上。

2.如權(quán)利要求1所述的一種微型化X射線陣列組合折射透鏡集成組件的制作方法，其特征在于：所述步驟(一)中，所述(M+1)個(gè)X射線組合折射透鏡的結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)，依據(jù)下列公式得出：

X射線波段的光學(xué)常數(shù)：n＝1-δ+iβ (1)

X射線組合折射透鏡的焦距：

X射線組合折射透鏡的焦斑尺寸：

X射線組合折射透鏡的數(shù)值口徑：

其中n代表光學(xué)常數(shù)，δ代表X射線波段材料的折射，β代表X射線波段材料的吸收，N代表X射線組合折射透鏡中折射單元的個(gè)數(shù)，以拋物面型折射單元為例，組合折射透鏡拋物面頂點(diǎn)的曲率半徑為R，拋物面的開口尺寸為R₀，f代表X射線組合折射透鏡的焦距，λ代表波長，μ代表X射線的線吸收系數(shù)，