[發(fā)明專利]適用于X射線診斷的高時(shí)空分辨光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110690056.4
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113433142B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉祥明;劉永剛;徐濤;理玉龍;彭曉世;魏惠月;關(guān)贊洋;任寬;王峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00;G01N21/84
• 代理公司: 重慶為信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50216
• 代理人: 蔡冬彥

1.一種適用于X射線診斷的高時(shí)空分辨光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

探測光產(chǎn)生模塊，其能夠?qū)⑷肷涞亩堂}沖激光轉(zhuǎn)換為超連續(xù)譜啁啾脈沖，并產(chǎn)生時(shí)間上分離且波長不同的兩束探測光，兩束探測光的偏振方向分別為水平方向和垂直方向；

X射線響應(yīng)模塊，其能夠使從探測光產(chǎn)生模塊射入的各束探測光攜帶打靶激光與靶材(13)相互作用產(chǎn)生的X射線的時(shí)空演化過程信息；

成像模塊，其包括沿光傳播方向依次設(shè)置的第一4f系統(tǒng)(15)、光束偏移器(16)、菲涅爾雙棱鏡(17)和第二4f系統(tǒng)(18)，所述光束偏移器(16)位于第一4f系統(tǒng)(15)的像面上，所述成像模塊能夠使X射線響應(yīng)模塊出射的兩束探測光在空間上一分為二；

分幅記錄模塊，其至少包括沿光傳播方向依次設(shè)置的透射光柵(19)和CCD(21)，所述透射光柵(19)能夠?qū)某上衲K出射的兩束空間上分離且偏振方向相互垂直的探測光各分為多束光，并分別成像到CCD(21)的不同位置上；

所述探測光產(chǎn)生模塊包括沿光傳播方向依次設(shè)置的聚焦透鏡(2)、非線性介質(zhì)(3)、拋物面鏡(4)、可調(diào)衰減片(5)、多帶通濾光片(6)、色散介質(zhì)(7)、偏振片(8)、寬帶半波片(9)和延遲晶體(10)；

入射的短脈沖激光經(jīng)聚焦透鏡(2)聚焦在非線性介質(zhì)(3)上產(chǎn)生不同光譜范圍和不同光譜強(qiáng)度的超連續(xù)譜，超連續(xù)譜依次經(jīng)拋物面鏡(4)準(zhǔn)直和可調(diào)衰減片(5)調(diào)整光強(qiáng)后射向多帶通濾光片(6)，并由多帶通濾光片(6)分為多個(gè)獨(dú)立的波段，再經(jīng)色散介質(zhì)(7)展寬為時(shí)間上分開的多個(gè)波段的探測光，多個(gè)波段的探測光再依次經(jīng)偏振片(8)、寬帶半波片(9)和延遲晶體(10)后分成偏振方向分別為水平方向和垂直方向的兩束探測光，且兩束向X射線響應(yīng)模塊出射的探測光存在時(shí)間間隔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于X射線診斷的高時(shí)空分辨光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述非線性介質(zhì)(3)為氟化鈣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于X射線診斷的高時(shí)空分辨光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述色散介質(zhì)(7)為玻璃棒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于X射線診斷的高時(shí)空分辨光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述X射線響應(yīng)模塊包括半透半反鏡(11)、設(shè)置在半透半反鏡(11)和靶材(13)之間的半導(dǎo)體響應(yīng)介質(zhì)(12)以及設(shè)置在靶材(13)和半導(dǎo)體響應(yīng)介質(zhì)(12)之間的金屬小孔(14)，所述半導(dǎo)體響應(yīng)介質(zhì)(12)靠近金屬小孔(14)的一側(cè)鍍有一層探測光反射膜(14a)；

打靶激光與靶材(13)相互作用產(chǎn)生的X射線通過金屬小孔(14)成像到半導(dǎo)體響應(yīng)介質(zhì)(12)上，同時(shí)，從探測光產(chǎn)生模塊射入的兩束探測光經(jīng)半透半反鏡(11)射入半導(dǎo)體響應(yīng)介質(zhì)(12)中，并攜帶X射線時(shí)空演化過程信息后從半導(dǎo)體響應(yīng)介質(zhì)(12)反射回半透半反鏡(11)，最后經(jīng)半透半反鏡(11)向第一4f系統(tǒng)(15)出射。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于X射線診斷的高時(shí)空分辨光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述半透半反鏡(11)、半導(dǎo)體響應(yīng)介質(zhì)(12)、金屬小孔(14)以及靶材(13)均設(shè)置在遮光罩中。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于X射線診斷的高時(shí)空分辨光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述探測光反射膜(14a)為厚度100nm的銅。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于X射線診斷的高時(shí)空分辨光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述半透半反鏡(11)為非偏振寬譜半透半反鏡。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于X射線診斷的高時(shí)空分辨光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于：所述透射光柵(19)和CCD(21)之間設(shè)置有反射鏡(20)，所述透射光柵(19)出射的多束探測光經(jīng)反射鏡(20)反射后分別成像到CCD(21)的不同位置上。