一種空間分辨輻射流探測設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于X射線探測領(lǐng)域，具體涉及一種空間分辨輻射流探測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 激光驅(qū)動(dòng)黑腔能夠?qū)⒓す饽芰哭D(zhuǎn)換成近普朗克軟X射線，而在間接驅(qū)動(dòng)慣性約束 聚變ICF中經(jīng)常使用。這測量到的X射線能夠用來推導(dǎo)輻射溫度，輻射溫度是黑腔輻射源 最重要的參數(shù)之一，也是探索激光與黑腔相互作用物理過程的基礎(chǔ)。然而黑腔內(nèi)部特定區(qū) 域(非光斑、光斑或靶丸）X射線輻射流的空間分辨探測是間接驅(qū)動(dòng)ICF實(shí)驗(yàn)中尚未解決并 且很重要的問題。
[0003] 而現(xiàn)有診斷設(shè)備存在著以下不足：1、由于一般黑腔注入口內(nèi)徑小，約08OOum，現(xiàn) 有診斷設(shè)備有效探測面直徑為毫米量級(jí)，光斑區(qū)、非光斑區(qū)域以及靶丸區(qū)域所發(fā)出的X射 線都同時(shí)被這些診斷工具所探測到。另一方面激光打在注入口邊沿產(chǎn)生的X射線仍然大量 混雜在上述探測器的接收視場中。2、盡管X射線分幅相機(jī)、條紋相機(jī)能夠?qū)射線時(shí)、空 演化進(jìn)行診斷，但是它們都難以定量地測出X射線輻射流。而軟X光多道能譜儀（Dante)、 CVD金剛石探測器和平響應(yīng)X射線探測器F-XRD雖然都能夠測得輻射流的絕對(duì)量，但這些診 斷工具又不具有空間分辨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中診斷設(shè)備不能同時(shí)進(jìn)行時(shí)空分辨輻射流定量探測的不足，本 實(shí)用新型提供一種空間分辨輻射流探測設(shè)備。
[0005] 本實(shí)用新型的空間分辨輻射流探測設(shè)備，其特點(diǎn)是，所述的設(shè)備包括攝像頭和在 光路上依次排列的針孔透鏡組件、限孔成像板、限孔板、平響應(yīng)X射線探測器F-XRD。所述的 針孔透鏡組件包括針孔板和環(huán)形透鏡，所述的針孔板嵌套在環(huán)形透鏡中部。所述的限孔成 像板粘貼在限孔板上。所述針孔板上的針孔中心、限孔成像板的限孔中心、限孔板的限孔中 心與平響應(yīng)X射線探測器F-XRD的靈敏面中心在同一條光路直線上。黑腔置于針孔透鏡組 件的前方。攝像頭視線與光路直線之間設(shè)置有一夾角，攝像頭用于實(shí)時(shí)監(jiān)視限孔成像板上 由環(huán)形透鏡對(duì)黑腔注入口所成的可見光像與限孔之間位置關(guān)系。
[0006] 黑腔注入口發(fā)出可見光，經(jīng)針孔透鏡組件中環(huán)形透鏡成像到限孔成像板上，確定 限孔成像板限孔與黑腔的可見光像的位置關(guān)系。黑腔注入口發(fā)出的X射線穿過針孔透鏡 組件中針孔后，X射線經(jīng)過限孔成像板的限孔和限孔板的限孔，到達(dá)平響應(yīng)X射線探測器 F-XRD的靈敏面，引起平響應(yīng)X射線探測器F-XRD響應(yīng)，X射線能流由限孔對(duì)應(yīng)于黑腔注入 口內(nèi)部分區(qū)域的輻射流，同時(shí)限孔成像板記錄黑腔注入口通過針孔透鏡組件中針孔所成X 光像，這樣實(shí)現(xiàn)空間分辨的輻射流測量。
[0007] 所述的環(huán)形透鏡主光軸垂直于所述的針孔板。
[0008] 所述的攝像頭視線與光路直線之間的夾角范圍為20° ~ 40°。
[0009] 所述的針孔板上的針孔中心與環(huán)形透鏡主光軸距離為百微米量級(jí)及其以下。
[0010] 所述的針孔板的針孔直徑小于或等于百微米量級(jí)。
[0011] 所述的針孔板為厚度在20um~100um之間的鉭片。
[0012] 所述的環(huán)形透鏡成像的物距、像距與針孔板針孔成像的物距、像距分別相同。
[0013] 所述的限孔成像板的限孔與所述的限孔板的限孔大小相同。
[0014] 所述的限孔成像板的限孔與限孔板的限孔直徑大于經(jīng)理論計(jì)算的設(shè)備空間分辨 率與針孔透鏡組件的針孔成像放大倍數(shù)的乘積，并小于所述黑腔注入口尺寸與針孔透鏡組 件的針孔成像放大倍數(shù)的乘積，同時(shí)小于平響應(yīng)X射線探測器F-XRD的靈敏面大小。
[0015] 所述的限孔板厚度為20um~100um量級(jí)的鉭片。
[0016] 所述的平響應(yīng)X射線探測器F-XRD采用基于時(shí)間，經(jīng)過絕對(duì)標(biāo)定，在光子能量范圍 0. l~4KeV平響應(yīng)X射線探測器。
[0017] 所述的黑腔為間接驅(qū)動(dòng)慣性約束聚變中的常用黑腔。
[0018] 所述的環(huán)形透鏡材料采用K9玻璃。
[0019] 本實(shí)用新型有益效果是：
[0020] 1.本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)具有時(shí)間與空間分辨地X射線輻射流定量探測。
[0021] 2.本實(shí)用新型的空間分辨達(dá)到IOOum量級(jí)及其以下。
[0022] 3.本實(shí)用新型對(duì)X射線的探測不受激光打在注入口邊沿產(chǎn)生的額外X射線影響， 具有廣闊應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本實(shí)用新型的空間分辨輻射流探測設(shè)備光路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為本實(shí)用新型的空間分辨輻射流探測設(shè)備中的針孔透鏡組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為本實(shí)用新型的空間分辨輻射流探測設(shè)備瞄準(zhǔn)過程中攝像頭采集的可見光 圖像；
[0026] 圖4為本實(shí)用新型的空間分辨輻射流探測設(shè)備在打靶實(shí)驗(yàn)過程中限孔成像板記 錄的X光圖像；
[0027] 圖中，1.黑腔 2.可調(diào)光闌 3針孔透鏡組件 4.攝像頭 5.限孔成像板 6.限孔板7.平響應(yīng)X射線探測器F-XRD 8.示波器9.電腦10.環(huán)形透鏡11.針孔 板。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 圖1為本實(shí)用新型的空間分辨輻射流探測設(shè)備光路結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新 型的空間分辨輻射流探測設(shè)備中的針孔透鏡組件結(jié)構(gòu)示意圖，在圖1、圖2中，本實(shí)用新型 的空間分辨輻射流探測設(shè)備，包括攝像頭4,在光路上依次排列的針孔透鏡組件3、限孔成 像板5、限孔板6、平響應(yīng)X射線探測器F-XRD 7。所述的針孔透鏡組件3包括針孔板11和 環(huán)形透鏡10,所述的針孔板11嵌套在環(huán)形透鏡10中部。所述的限孔成像板5粘貼在限孔 板6上。所述針孔板11上的針孔中心、限孔成像板5的限孔中心、限孔板6的限孔中心與 平響應(yīng)X射線探測器F-XRD 7的靈敏面中心在同一條光路直線上。黑腔1置于針孔透鏡組 件3的前方。攝像頭4視線與光路直線之間有一夾角，攝像頭4用于實(shí)時(shí)監(jiān)視限孔成像板 5上由環(huán)形透鏡對(duì)黑腔1注入口所成的可見光像與限孔之間位置關(guān)系。
[0031] 黑腔1注入口發(fā)出可見光，經(jīng)針孔透鏡組件3中環(huán)形透鏡成像到限孔成像板5上， 確定限孔成像板5限孔與黑腔1的可見光像的位置關(guān)系。黑腔1注入口發(fā)出的X射線穿過 針孔透鏡組件3中針孔后，X射線經(jīng)過限孔成像板5的限孔和限孔板6的限孔，到達(dá)平響應(yīng) X射線探測器F-XRD 7的靈敏面，引起平響應(yīng)X射線探測器F-XRD響應(yīng)，X射線能流由限孔 對(duì)應(yīng)于黑腔1注入口內(nèi)部分區(qū)域的輻射流，同時(shí)限孔成像板5記錄黑腔1注入口通過針孔 透鏡組件3中針孔所成X光像，這樣實(shí)現(xiàn)空間分辨的輻射流測量。
[0032] 所述的環(huán)形透鏡主光軸垂直于所述的針孔板11。
[0033] 所述的攝像頭4視線與光路直線之間的夾角為20°。
[0034] 所述的針孔板11上的針孔中心與環(huán)形透鏡10主光軸距離在百微米量級(jí)及其以 下。
[0035] 所述的針孔板11的針孔直徑為100um。
[0036] 所述的針孔板11為厚度為IOOum的鉭片。
[0037] 所述的環(huán)形透鏡10成像的物距、像距與針孔板11針孔成像的物距、像距分別相 同。
[0038] 所述的限孔成像板5的限孔與所述的限孔板6的限孔大小相同。
[0039] 所述的限孔成像板5的限孔與限孔板6的限孔直徑為2mm。
[0040] 所述的限孔板6為厚度為IOOum的鉭片。
[0041] 所述的平響應(yīng)X射線探測器F-XRD 7采用基于時(shí)間，經(jīng)過絕對(duì)標(biāo)定，在光子能量范 圍0. l~4KeV平響應(yīng)X射線探測器。
[0042] 所述的黑腔1為間接驅(qū)動(dòng)慣性約束聚變中的常用黑腔。
[0043] 所述的環(huán)形透鏡材料采用K9玻璃。
[0044] 本實(shí)用新型的空間分辨輻射流探測設(shè)備工作時(shí)，平響應(yīng)X射線探測器F-XRD 7與 示波器8連接，示波器8與電腦9連接。
[0045] 本實(shí)用新型中可調(diào)光闌2,針孔透鏡組件3的針孔中心，限孔成像板5的限孔中心， 限孔板6的限孔中心和平響應(yīng)X射線探測器F-