X射線成像旋轉(zhuǎn)橢球聚焦鏡的設(shè)計與檢測.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、X射線三維相位成像因其可實現(xiàn)厚物質(zhì)的內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)的觀察，在生物醫(yī)學和納米材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。國家同步輻射實驗室(NSRL)利用全場透射顯微技術(shù)(TXM)建設(shè)了高空間分辨X射線成像光束線和實驗站。通過分析X射線成像系統(tǒng)的不同的聚焦光學元件，選用旋轉(zhuǎn)橢球聚焦鏡來聚焦入射光源。針對成像系統(tǒng)對照明光的要求，設(shè)計了四組旋轉(zhuǎn)橢球聚焦鏡，并利用新穎的實驗方法對美國Xradia公司制作的旋轉(zhuǎn)橢球鏡進行了檢測。結(jié)果表明，旋轉(zhuǎn)橢球聚焦鏡的設(shè)計滿足成像要

2、求。 本論文主要開展了以下幾個方面的工作： 1.總結(jié)X射線顯微技術(shù)以及X射線的微聚焦光學元件?？偨Y(jié)了X射線成像技術(shù)中出現(xiàn)的新研究領(lǐng)域：X射線相位襯度成像技術(shù)和X射線三維(顯微)成像技術(shù)。分析了三類X射線微聚焦光學元件的特點和適用范圍。從而選定旋轉(zhuǎn)橢球聚焦鏡為NSRL的X射線成像實驗站的聚焦光學元件。 2.旋轉(zhuǎn)橢球聚焦鏡的設(shè)計。旋轉(zhuǎn)橢球聚焦鏡的設(shè)計按照以下原則：1，X光源處于橢球的一個焦點處，以掠入射角照射到旋轉(zhuǎn)橢

3、球聚焦鏡后，經(jīng)表面全反射聚焦于橢球鏡的另一焦點上。2，根據(jù)成像系統(tǒng)的要求，四組旋轉(zhuǎn)橢球聚焦鏡出射光的數(shù)值孔徑應(yīng)與波帶片環(huán)狀照明的數(shù)值孔徑一致。根據(jù)以上原則設(shè)計了四組旋轉(zhuǎn)橢球聚焦鏡的長軸和短軸和工作長度等。 3.旋轉(zhuǎn)橢球聚焦鏡的檢測。聚焦光斑的大小和聚焦效率是衡量旋轉(zhuǎn)橢球聚焦的兩個最重要的指標。采用NSRL的TXM實驗站自身的優(yōu)勢，設(shè)計合理的實驗方法獲得聚焦鏡光斑的大小和效率。用實驗值與理論值相比較，從而得出旋轉(zhuǎn)橢球鏡的設(shè)計合理性

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