紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，包括激光器、微电爆炸舱、飞行管道、暗盒和成像记录介质，微电爆炸舱具有X射线进口和X射线出口，在X射线进口上设有金属微靶点，飞行管道连接在X射线出口和暗盒之间；微电爆炸舱内设置有微电爆炸器，该微电爆炸器与微电爆炸舱外的微电起爆装置电性连接；金属微靶点接收激光器发射的激光，产生X射线，并向X射线出口方向出射，所述X射线经飞行管道和暗盒上的成像小孔成像在成像记录介质上。本发明专利技术将激光等离子体X射线源与成像装置设计为一体化结构，能够提高成像的放大倍率，充分利用了X射线能量，实现高分辨，高亮度的微电爆炸动态X射线成像，具有结构紧凑，成像效果好等突出优势。

【技术实现步骤摘要】
紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置
本专利技术属于X射线透射成像
，涉及一种紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置。
技术介绍
微电爆炸是现代引信设计的基础，获取微电爆炸的瞬态状态对于评估引信设计具有重要意义。微电爆炸会产生高密度的电爆等离子体，需要采用X射线透射成像的方式才能够对电爆等离子体内部的状态进行探测。传统的X射线电爆炸测量方式需要较大的成像距离，占用较大的实验空间，在进行微电爆炸检测时，其分辨率和亮度通常不够理想。因此，开发适用于微电爆炸快速检测的X射线成像装置成为了当前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，能够提高成像的放大倍率，实现高分辨，高亮度的微电爆炸动态X射线成像。为实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，包括激光器、微电爆炸舱、飞行管道、暗盒和成像记录介质，其中，微电爆炸舱具有X射线进口和X射线出口，在X射线进口上设有金属微靶点，飞行管道连接在X射线出口和暗盒之间，该飞行管道的管径沿X射线出口至暗盒的方向逐渐增大，成像记录介质设置在暗盒远离飞行管道的一侧，暗盒上具有正对成像记录介质设置的成像小孔；微电爆炸舱内设置有微电爆炸器，该微电爆炸器与微电爆炸舱外的微电起爆装置电性连接；金属微靶点接收激光器发射的激光，产生X射线，并向X射线出口方向出射，所述X射线经飞行管道和暗盒上的成像小孔成像在成像记录介质上。采用以上方案，用于产生激光等离子体X射线源的金属微靶点设计在微电爆炸舱头部，与成像装置集成为一体，使微电爆炸点与X射线光源距离更近，最大程度缩短了物距，配合飞行管道的设计，有效提高了成像放大倍率，并且结构紧凑，有助于实现微电爆炸的快速检测。作为优选，该装置还包括X射线探测器和同步感应环，其中，X射线探测器用于探测X射线信号，同步感应环用于采集微电爆炸产生的电磁脉冲信号，X射线探测器和同步感应环均与同一台示波器电性连接，用于测定X射线信号与起爆时刻的同步时序。该方案可以同时记录X射线脉冲信号和起爆感应信号，通过信号之间的时间延迟获取时序关系，然后通过调节微电起爆装置，可以获取特定时刻的起爆图像。所述X射线探测器优选为X射线二极管，便于探测X射线，并转换为脉冲信号。为保证微电爆炸器的可靠安装，所述微电爆炸器通过顶盖压紧固定在微电爆炸舱内，所述顶盖上安装有脉冲天线，能够用于同步信号的测试。所述金属微靶点包括安装在X射线进口的钽片，该钽片上加工有微型孔，并在该微型孔位置粘贴有靶材料，激光通过辐照靶材料形成等离子体X射线源，由钽片上的微型孔约束为微点X射线源，提高了成像分辨率。为方便安装，所述钽片通过金属片固定到X射线进口。作为优选，所述X射线出口的尺寸大于X射线进口的尺寸，以保证X射线无障碍地穿透微电爆炸器和微电爆炸舱，并到达用于记录的成像记录介质。所述成像记录介质优选为胶片或X射线成像板，其通过支架设置在暗盒一侧。有益效果：采用本专利技术提供的紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，将激光等离子体X射线源与成像装置设计为一体化结构，能够提高成像的放大倍率，充分利用了X射线能量，实现高分辨，高亮度的微电爆炸动态X射线成像，具有结构紧凑，成像效果好等突出优势。附图说明图1为本专利技术紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置的示例性结构示意图；图2为微电爆炸舱隐去部分内部部件后的结构示意图；图3为微电爆炸舱的侧视图；图4为金属微靶点的结构示意图。具体实施方式以下结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示的紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，包括沿水平方向依次设置的激光器1、微电爆炸舱2、飞行管道3、暗盒4和成像记录介质5，其中，激光器1用于产生脉冲激光，辐照位于微电爆炸舱2头部的金属微靶点23产生X射线，经微电爆炸舱2和飞行管道3后，通过暗盒4上正对成像记录介质5的成像小孔41，最终成像在成像记录介质5上。为保证成像质量，本实施例中，成像记录介质5优选为胶片或X射线成像板，其通过支架51设置在暗盒4一侧。图2和图3具体示出了微电爆炸舱2的具体结构，其整体呈具有中空内腔的圆盘状结构，两侧设有X射线进口21和X射线出口22，其中，金属微靶点23安装在X射线进口21位置，X射线出口22与飞行管道3的进光端连接，X射线进口21的设计尺寸小于X射线出口22的设计尺寸，从而保证球面传播的X射线信号能够无障碍地穿透微电爆炸舱2。微电爆炸舱2内部安装有微电爆炸器24，用于产生微电爆炸，该微电爆炸器24通过顶盖25压紧固定在微电爆炸舱2内，顶盖25上还安装有脉冲天线26，在微电爆炸舱2上安装有同步感应环8，该同步感应环8为铜制线圈，位于微电爆炸区域的正上方，当微电爆炸产生时，能够感应磁场变化输出电脉冲信号，从而标记起爆时刻点。图4为金属微靶点23的结构示意图，包括钽片23a，该钽片23a通过金属片23d固定到X射线进口21位置，其中部加工有微型孔23b，在微型孔23b位置粘贴有靶材料23c，本实施例中，靶材料23c可以是金、铜、铝、钛、镍、铁或其他在激光辐照下能够激发X射线的金属材料。参照图1可以看出，在微电爆炸舱2外侧设有与微电爆炸器24电性连接的微电起爆装置6，用于控制微电爆炸器24起爆，X射线进口21的外侧安装有X射线探测器7，微电起爆装置6、X射线探测器7和同步感应环8均连接到同一台示波器9上，通过对比X射线探测器7采集到的X射线信号和同步感应环8获取的电磁脉冲信号的波形时差，可以测定X射线信号与起爆时刻的同步时序，获得两组信号的时序参数。试验中同时记录X射线脉冲信号和起爆感应信号，通过信号之间时间延迟获取时序关系，然后通过调节微电起爆装置6，获取特定时刻的起爆图像。飞行管道3依照X射线的传播路径设计，不挡住X射线信号，实现一定倍率的方法，本实施例中，由两级不同口径的管道连接而成，使得该飞行管道3的靠近暗盒4一侧的管径大于其靠近X射线出口22一侧的管径。最后需要说明的是，上述描述仅仅为本专利技术的优选实施例，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不违背本专利技术宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，其特征在于：包括激光器(1)、微电爆炸舱(2)、飞行管道(3)、暗盒(4)和成像记录介质(5)，其中，微电爆炸舱(2)具有X射线进口(21)和X射线出口(22)，在X射线进口(21)上设有金属微靶点(23)，飞行管道(3)连接在X射线出口(22)和暗盒(4)之间，该飞行管道(3)的管径沿X射线出口(22)至暗盒(4)的方向逐渐增大，成像记录介质(5)设置在暗盒(4)远离飞行管道(3)的一侧，暗盒(4)上具有正对成像记录介质(5)设置的成像小孔(41)；/n微电爆炸舱(2)内设置有微电爆炸器(24)，该微电爆炸器(24)与微电爆炸舱(2)外的微电起爆装置(6)电性连接；/n金属微靶点(23)接收激光器(1)发射的激光，产生X射线，并向X射线出口(22)方向出射，所述X射线经飞行管道(3)和暗盒(4)上的成像小孔(41)成像在成像记录介质(5)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，其特征在于：包括激光器(1)、微电爆炸舱(2)、飞行管道(3)、暗盒(4)和成像记录介质(5)，其中，微电爆炸舱(2)具有X射线进口(21)和X射线出口(22)，在X射线进口(21)上设有金属微靶点(23)，飞行管道(3)连接在X射线出口(22)和暗盒(4)之间，该飞行管道(3)的管径沿X射线出口(22)至暗盒(4)的方向逐渐增大，成像记录介质(5)设置在暗盒(4)远离飞行管道(3)的一侧，暗盒(4)上具有正对成像记录介质(5)设置的成像小孔(41)；
微电爆炸舱(2)内设置有微电爆炸器(24)，该微电爆炸器(24)与微电爆炸舱(2)外的微电起爆装置(6)电性连接；
金属微靶点(23)接收激光器(1)发射的激光，产生X射线，并向X射线出口(22)方向出射，所述X射线经飞行管道(3)和暗盒(4)上的成像小孔(41)成像在成像记录介质(5)上。


2.根据权利要求1所述的紧凑型微电爆炸动态X射线成像装置，其特征在于：还包括X射线探测器(7)和同步感应环(8)，其中，X射线探测器(7)用于探测X射线信号，同步感应环(8)用于采集微电爆炸产生的电磁脉冲信号，X射线探测器(7)和同步感应环(8)均与同一台示波器(9)电性连接，用于测定X射...

【专利技术属性】
技术研发人员：易涛，雷凡，付秋菠，张志铭，张继彦，杨家敏，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川;51