[发明专利]一种X射线经过非均匀短程介质的传播的计算方法

权利要求书

1.一种X射线经过非均匀短程介质的传播的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将光源面分割成若干光源面面元，计算各个光源面面元内的X射线在非均匀短程介质入射面的复振幅，然后将所有光源面面元在入射面的复振幅相加，得到入射面上的总复振幅；

S2：以入射面的波矢法线方向作为X射线在入射面上的传播方向，沿光轴方向切割非均匀短程介质为若干切片，计算X射线沿切片的传播和非均匀短程介质对X射线的波前调制，根据X射线与出射面的交点将出射面分割为若干出射面面元，由出射面面元分布确定出射面上的复振幅；

S3：计算各个出射面面元在焦平面的复振幅，然后将所有出射面面元在焦平面上的复振幅相加，得到焦平面上的总复振幅。

2.根据权利要求1所述的X射线经过非均匀短程介质的传播的计算方法，其特征在于，每个光源面面元内的X射线在入射面上的复振幅由惠更斯菲涅尔原理计算得到，满足如下关系式：

z＝f₁(x,y)

其中，(x，y，z)为入射面上的坐标，mn为光源面面元的序数，(u_mn,v_mn)为光源面面元mn内的坐标，r_mn为光源面面元mn的传播距离，θ_mn是光源面面元mn波矢方向与光轴的夹角，U_S(u_mn,v_mn)是光源面面元mn内的复振幅，U_Pmn(x,y,z)为光源面面元mn在入射面上的复振幅，z＝f₁(x,y)为入射面的函数表达式，i为虚数单位。

3.根据权利要求2所述的X射线经过非均匀短程介质的传播的计算方法，其特征在于，光源面在入射面上的总复振幅U_P(x,y,z)满足如下关系式：

4.根据权利要求3所述的X射线经过非均匀短程介质的传播的计算方法，其特征在于，所述光源面面元内部横向波矢沿垂直光轴方向随坐标线性分布，所述光源面面元内的复振幅满足如下关系式：

其中，U(u₁+u,v₁)是光源面面元mn内部(u₁+u,v₁)位置处的复振幅，U(u₁,v₁)是(u₁,v₁)位置处的复振幅，k₀(u_1,v₁)是(u₁,v₁)位置处沿u轴方向的横向波矢，a_u是面元内部沿u轴方向的横向波矢分布的线性系数。

5.根据权利要求4所述的X射线经过非均匀短程介质的传播的计算方法，其特征在于，光源面在入射面上的总复振幅U_P(x,y,z)进一步满足如下关系式：

U_P(x,y,z)＝∑U_S(u_mn,v_mn)A(x,y,z,u_mn,v_mn)

其中，r₀为光源面面元mn的中心点到入射面的传播距离k_u(u_mn,v_mn),k_v(u_mn,v_mn)是光源面面元中心点处u,v方向的横向波矢，a_u，a_v是光源面面元内部波矢沿u,v轴方向分布的线性系数。