00毫米；
[0079]iii)出口端直徑D4，取值范圍可為:12-600毫米。
[0080]5)物理參量
[0081]I)光柵周期
[0082]如圖6所示，相位放大光柵5和分析吸收放大光柵6沿垂直于各自水平中心線(xiàn)方向的橫截面的外形為四邊形，構(gòu)成這些光柵的中空單毛細(xì)管的輪廓是四邊形的，橫截面中的黑色部分是單毛細(xì)管的壁，用來(lái)吸收和阻擋X射線(xiàn)，白色部分是單毛細(xì)管的中空部分，為X射線(xiàn)穿過(guò)光柵的通道。這里，將相鄰?fù)ǖ赖闹行倪B線(xiàn)的長(zhǎng)度定義為光柵周期pi。
[0083]其中，可選的是，相位放大光柵5和分析吸收放大光柵6的光柵周期范圍可為0.01-20微米，高寬比范圍可為10-100000。另外，相位放大光柵5和分析吸收放大光柵6沿垂直于各自中心對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)的界面的直徑范圍可為1-800毫米，適用X射線(xiàn)的能量范圍可為 l-150keVo
[0084]ii)高寬比
[0085]如圖4-6中所示，光柵的長(zhǎng)度Hl和H2分別與相應(yīng)光柵的周期的一半的比值定義為相應(yīng)光柵對(duì)應(yīng)的“高寬比”。
[0086]此處，以相位放大光柵5為例，相位放大光柵5的高寬比為其長(zhǎng)度Hl與光柵周期的一半的比值?？蛇x的是，相位放大光柵5的光柵周期可為2-8微米，高寬比可為1300-1500，入口端直徑Dl可為8-10毫米，出口端直徑D2為12-14毫米，使用X射線(xiàn)的能量可為80-100keV，光柵的材料可為鉛玻璃。
[0087]又如，分析吸收放大光柵6的光柵周期范圍可為2-6微米，高寬比可為900-1200，入口端直徑D3可為15-18毫米，出口端直徑D4可為18-20毫米，使用X射線(xiàn)的能量可為80-100keV，光柵的材料可為鉛玻璃。
[0088]作為一種可選的實(shí)施方式，上述各實(shí)施例中，X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)還可包括信息處理裝置，信息處理裝置與X射線(xiàn)探測(cè)器7連接，用于提取所述樣品4的信息，并對(duì)該信息進(jìn)行分析處理。這里，信息處理裝置可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要進(jìn)行配置。這樣，采用上述實(shí)施例的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，可以從X射線(xiàn)探測(cè)器7的探測(cè)到的信號(hào)中提出樣品4的信息，并通過(guò)信息處理裝置根據(jù)具體需求進(jìn)行分析處理。
[0089]綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型各實(shí)施例提出的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0090]本實(shí)用新型各實(shí)施例提出的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)采用具有較大“高寬比”的X射線(xiàn)放大光柵，即相位放大光柵和分析吸收放大光柵，不僅制作工藝簡(jiǎn)單，原材料價(jià)格較低廉，便于推廣，而且其適用的X射線(xiàn)能量范圍廣，尤其可以適用于高能X射線(xiàn)，并可通過(guò)低空間分辨的探測(cè)器獲取高空間分辨的成像效果，進(jìn)而可大幅提高該X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)的分辨率和使用范圍。
[0091]另外，本實(shí)用新型各實(shí)施例的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)采用實(shí)驗(yàn)室X射線(xiàn)光管與X射線(xiàn)光源透鏡相結(jié)合的方式獲取微焦斑相干光源，在提高性能的同時(shí)還能降低造價(jià)成本，便于推廣，具有潛在重要應(yīng)用和廣泛使用范圍。
[0092]此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，上述各實(shí)施例的成像系統(tǒng)中還可包括其他有助于成像的輔助器件，如試驗(yàn)臺(tái)、各光學(xué)元件的支架配件、調(diào)整裝置配件等，這屬于本領(lǐng)域常用的器件，因此不再作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0093]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，其特征在于，包括: X射線(xiàn)光源⑴； X射線(xiàn)光源透鏡(2)，其入口端設(shè)置有所述X射線(xiàn)光源(I)，用于會(huì)聚所述X射線(xiàn)光源(I)發(fā)射的X射線(xiàn)并得到用于照射樣品(4)的微焦斑相干光源(3); 相位放大光柵(5)，設(shè)置于所述樣品(4)之后，用于收集并調(diào)制照射所述樣品(4)后的X射線(xiàn)并產(chǎn)生衍射自成像效應(yīng)； 分析吸收放大光柵(6)，設(shè)置于所述相位放大光柵(5)之后，位于所述衍射自成像效應(yīng)對(duì)應(yīng)的自成像平面位置處，所述分析吸收放大光柵(6)用于收集并處理來(lái)自所述相位放大光柵(5)的X射線(xiàn)，將其中的相位信息轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的光強(qiáng)信息； X射線(xiàn)探測(cè)器(7)，設(shè)置在所述分析吸收放大光柵(6)之后，靠近所述分析吸收放大光柵(6)的出口端，用于探測(cè)并收集所述樣品(4)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，其特征在于，所述相位放大光柵(5)和分析吸收放大光柵(6)為錐形多毛細(xì)管X射線(xiàn)光柵，分別由多根硅酸鹽玻璃或鉛玻璃單毛細(xì)管拉制而成；其中，所述相位放大光柵(5)和分析吸收放大光柵(6)沿各自長(zhǎng)度方向上的外形為錐形面段、拋物線(xiàn)型面段或者其它二次曲面段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品(4)放置于所述微焦斑相干光源(3)和相位放大光柵(5)之間，靠近所述相位放大光柵(5)的入口端；所述X射線(xiàn)探測(cè)器(7)設(shè)置在所述分析吸收放大光柵(6)之后靠近其出口端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 信息處理裝置，與所述X射線(xiàn)探測(cè)器(7)連接，用于提取并分析處理所述樣品(4)的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，其特征在于，所述相位放大光柵(5)和分析吸收放大光柵(6)的光柵周期范圍為0.01-20微米，高寬比的范圍為10-100000 ;其中，所述光柵周期為相鄰單毛細(xì)管的中空通道的中心連線(xiàn)的長(zhǎng)度；所述高寬比為光柵的長(zhǎng)度與光柵周期的一半的比值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，其特征在于: 所述相位放大光柵(5)沿其水平中心周線(xiàn)方向上的長(zhǎng)度Hl的取值范圍為0.1-20厘米，入口端直徑Dl的取值范圍為1-200毫米，出口端直徑D2的取值范圍為4-400毫米； 所述分析吸收放大光柵(6)沿其水平中心周線(xiàn)方向上的長(zhǎng)度H2的取值范圍為0.1-15厘米，入口端直徑D3的取值范圍為8-500毫米，出口端直徑D4的取值范圍為:12-600毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，其特征在于，所述X射線(xiàn)光源透鏡(2)為單/多毛細(xì)管硅酸鹽玻璃或鉛玻璃透鏡，其入口焦距Fl的范圍為1-30厘米，出口焦距F2的范圍為1-40毫米，出口焦斑的直徑范圍為0.05-50微米，長(zhǎng)度LI的范圍為5-200毫米，入口端直徑Dinl的范圍為3-40毫米，出口端直徑D。_的范圍為1-20毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，其特征在于: 所述X射線(xiàn)光源透鏡(2)的出口焦斑的直徑范圍為I微米，長(zhǎng)度LI為50毫米，入口端直徑Dinl為10毫米，出口端直徑D。_為I毫米； 所述相位放大光柵(5)的光柵周期為2微米，高寬比為1300，入口端直徑Dl和出口端直徑D2分別為8暈米和12暈米； 所述分析吸收放大光柵(6)的光柵周期為2微米，高寬比為900，入口端直徑D3和出口端直徑D4分別為15毫米和18毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，其特征在于，所述相位放大光柵(5)和分析吸收放大光柵(6)沿垂直于其水平中心線(xiàn)方向的橫截面的外形為四邊形；其中，構(gòu)成所述多毛細(xì)管X射線(xiàn)光柵的中空單毛細(xì)管的輪廓外形為六角形或圓形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成所述X射線(xiàn)光源透鏡(2)、相位放大光柵(5)和分析吸收放大光柵￠)的多個(gè)單毛細(xì)管緊密排列，位于中心位置的單毛細(xì)管為一根，其所在的層數(shù)定義為1，則從內(nèi)向外各層上的單毛細(xì)管的數(shù)目為6(n-l)，其中η為層數(shù)，η>1，各單毛細(xì)管的內(nèi)徑大小相同。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)，該X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)包括：X射線(xiàn)光源；X射線(xiàn)光源透鏡，其入口端設(shè)置有X射線(xiàn)光源，用于會(huì)聚X射線(xiàn)光源發(fā)射的X射線(xiàn)并得到用于照射樣品的微焦斑相干光源；相位放大光柵，設(shè)置于樣品之后，用于收集并調(diào)制照射樣品后的X射線(xiàn)并產(chǎn)生衍射自成像效應(yīng)；分析吸收放大光柵，設(shè)置于相位放大光柵之后，位于衍射自成像效應(yīng)對(duì)應(yīng)的自成像平面位置處，用于收集并處理來(lái)自相位放大光柵的X射線(xiàn)，將其中的相位信息轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的光強(qiáng)信息；X射線(xiàn)探測(cè)器，設(shè)置在分析吸收放大光柵之后，靠近分析吸收放大光柵的出口端，用于探測(cè)并收集樣品的信息。本實(shí)用新型能大幅提高該X射線(xiàn)放大成像系統(tǒng)的分辨率和使用范圍。
【IPC分類(lèi)】G01N23-20
【公開(kāi)號(hào)】CN204536232
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520243657
【發(fā)明人】孫天希, 孫學(xué)鵬, 須穎, 董友, 孫志國(guó)
【申請(qǐng)人】北京師范大學(xué), 天津三英精密儀器有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月21日