[发明专利]一种X射线掠入射镜头远距离光源对准装置及其对准方法

说明书

本发明公开了一种X射线掠入射镜头远距离光源对准装置，包括扩束激光器、双轴姿态调整架、升降平移三角架、孔径光阑、四自由度平移旋转台、掠入射镜头和X射线源；扩束激光器安装在双轴姿态调整架上，双轴姿态调整架安装在升降平移三角架上，掠入射镜头安装在四自由度平移旋转台上，孔径光阑安装在扩束激光器和掠入射镜头之间，X射线源安装在扩束激光器和孔径光阑之间；本发明通过设置扩束激光器、双轴姿态调整架、升降平移三角架、孔径光阑和四自由度平移旋转台，实现了掠入射镜头和X射线源的高精度对准，解决了传统装置精度较低的问题；通过四自由度平移旋转台微调掠入射镜头位置和姿态，简化了操作过程，弥补了传统装置操作复杂的缺陷。

技术领域

本发明涉及一种X射线掠入射镜头远距离光源对准装置，属于X射线光学技术领域。

背景技术

X射线探测技术在未来的天基天文观测、空间环境监测、深空探测与导航领域都有着广泛的应用前景。X射线掠入射镜头能够对X射线波段实现聚焦成像探测，是X射线探测技术中的关键环节；利用X射线对掠入射镜头进行地面测试标定时，首要的技术难题就是如何远距离快速对准掠入射镜头与光源？

X射线掠入射镜头与光源远距离对准的难点在于：

第一、由于光学掠入射原理限制，掠入射镜头焦距长，视场很小，一般均小于30′，所以对光学对准的精度要求很高。

第二、为了获取具有较高准直度的X射线光束，X射线光源与掠入射镜头距离较远，一般大于10m，对准距离长，而且X射线光束直径小，难以覆盖整个镜头。

第三、由于X射线不可见且对人体有害，无法利用X射线直接进行掠入射镜头与光源的对准，必须寻找辅助手段。

现有的X射线光学对准技术装置复杂，操作困难，对准精度低，所需对准时间较长，然而在X射线掠入射镜头的研制测试过程中，经常需要掠入射镜头与光源对准，现有的对准技术无法满足X射线掠入射技术发展的需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种X射线掠入射镜头远距离光源对准装置，通过设置扩束激光器、双轴姿态调整架、升降平移三角架、孔径光阑和四自由度平移旋转台，实现了掠入射镜头和X射线源的高精度对准，解决了传统的对准装置精度较低的问题；通过双轴姿态调整架和升降平移三角架配合调整扩束激光器激光束的位置和方向，大幅缩短了对准周期，克服了传统的对准装置耗时较长的难题；通过四自由度平移旋转台微调掠入射镜头位置和姿态，达到了的简化对准操作过程的技术效果，弥补了传统的对准装置操作复杂的缺陷。

本发明的技术解决方案是：

一种X射线掠入射镜头远距离光源对准装置，包括扩束激光器、双轴姿态调整架、升降平移三角架、孔径光阑、四自由度平移旋转台、掠入射镜头和X射线源；扩束激光器安装在双轴姿态调整架上，双轴姿态调整架安装在升降平移三角架上，掠入射镜头安装在四自由度平移旋转台上，孔径光阑安装在扩束激光器和掠入射镜头之间，X射线源安装在扩束激光器和孔径光阑之间。

在上述的一种X射线掠入射镜头远距离光源对准装置中，所述扩束激光器的激光波长为632.8nm，扩束激光器的光束直径大于30mm，扩束激光器的光束准直度优于3′，扩束激光器的功率小于5mW。

在上述的一种X射线掠入射镜头远距离光源对准装置中，所述双轴姿态调整架的俯仰偏转范围是-5°～5°，双轴姿态调整架的角度精度优于30″。

在上述的一种X射线掠入射镜头远距离光源对准装置中，所述升降平移三角架的升降范围大于0.5m，升降平移三角架的平移范围大于0.2m。

在上述的一种X射线掠入射镜头远距离光源对准装置中，所述孔径光阑为圆形，孔径光阑的直径范围是0～2cm，孔径光阑的厚度大于1mm，孔径光阑采用铜材料。