基于CCD探测器的龙虾眼X射线光学元件聚焦性能测试装置与方法与流程

技术特征：

1.一种基于CCD探测器的龙虾眼X射线光学元件聚焦性能测试装置，其特征在于，包括X射线光管、激光器、光阑、六维调整装置、CCD探测器、激光测距仪、模数转换卡、数模转换卡、水平调整装置以及计算机信号处理系统，其中：

所述X射线光管、激光器布置在同一竖直方向的不同位置上，并且位置可调节地安装在水平调整装置上；

所述光阑、龙虾眼X射线光学元件、CCD探测器放置在同一光轴上，并且所述X射线光管、激光器均位置可调节地与光阑、龙虾眼X射线光学元件以及CCD探测器共光轴；

所述六维调整装置用于提供所述龙虾眼X射线光学元件的调整平台；

所述激光测距仪设置在CCD探测器的下方，并且朝向所述龙虾眼X射线光学元件的方向，用于探测龙虾眼X射线光学元件与该激光测距仪的距离；

所述模数转换卡与激光测距仪连接，用于对所述距离测量结果进行模数转换；

所述计算机信号处理系统连接至所述模数转换卡，根据所述距离发出控制信号调整六维调整装置的位置和状态使CCD探测器保持处于龙虾眼X射线光学元件的焦距位置处，使龙虾眼X射线光学元件聚焦效果最明显；

所述数模转换卡设置在计算机信号处理系统与六维调整装置之间，用于对所述控制信号进行数模转换以使所述六维调整装置运动；

所述水平调整装置还经由所述数模转换卡连接至所述计算机信号处理系统，并根据计算机信号处理系统的校准信号控制水平调整装置以实现X射线光管与激光器的布置位置的切换。

2.根据权利要求1所述的基于CCD探测器的龙虾眼X射线光学元件聚焦性能测试装置，其特征在于，所述龙虾眼X射线光学元件由500万～1000万根单通道构成的球面，每个通道为空心对称结构，通道指向球心，通道截面为正方形对称结构，边长尺寸可为10μm～1000μm，球面曲率半径可为100mm～1000mm。

3.根据权利要求1所述的基于CCD探测器的龙虾眼X射线光学元件聚焦性能测试装置，其特征在于，所述通道内表面均镀有一层金属反射膜，镀膜后微孔内壁表面粗糙度小于1nm，用于增加X射线反射率。

4.根据权利要求3所述的基于CCD探测器的龙虾眼X射线光学元件聚焦性能测试装置，其特征在于，所述金属反射膜采用金属铜、钨、铱、铂、金中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的基于CCD探测器的龙虾眼X射线光学元件聚焦性能测试装置，其特征在于，所述激光测距仪位于CCD探测器正下方，并与所述光轴成45°夹角。

6.根据权利要求1所述的基于CCD探测器的龙虾眼X射线光学元件聚焦性能测试装置，其特征在于，所述激光器为可见光激光器。

7.根据权利要求1所述的基于CCD探测器的龙虾眼X射线光学元件聚焦性能测试装置，其特征在于，所述龙虾眼X射线光学元件的焦距f，由所述龙虾眼X射线光学元件的曲率半径与所述X射线光管到龙虾眼X射线光学元件的距离共同决定，即S为X射线光管点光源到龙虾眼X射线光学元件的距离，R为龙虾眼X射线光学元件的曲率半径。

8.一种根据权利要求1所述性能测试装置实现的龙虾眼X射线光学元件聚焦性能测试方法，其特征在于，包括：

(1)依次将所述激光器、光阑、龙虾眼X射线光学元件、CCD探测器放置在光轴上；

(2)调整所述激光器与光阑、龙虾眼X射线光学元件、以及CCD探测器，使其中心都在光轴上，校准后移出激光器，将所述X射线光管移动至光路中；

(3)将所述激光测距仪放置于所述CCD探测器的正下方H处，测定与龙虾眼X射线光学元件的距离，计算得出龙虾眼X射线光学元件的焦距f；前述H为激光测距仪与CCD探测器的垂直距离；

(4)通过模数转换和数模转换，移动所述六维调整装置的位置和状态，保持CCD探测器处于龙虾眼X射线光学元件的焦距f位置处，使龙虾眼X射线光学元件聚焦效果最明显；

(5)移动所述龙虾眼X射线光学元件进行全口径二维扫描，CCD探测器记录成像结果，计算机信号处理系统通过对记录图像进行拼接和处理，得到焦距、焦斑、空间角分辨率多个聚焦性能指标。