一种高通量X射线微聚焦毛细管半透镜冷却装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高通量X射线微聚焦毛细管半透镜冷却装置，其特征在于，包括冷源(1)、毛细管夹具(2)；所述冷源(1)通过冷气通道(3)与所述毛细管夹具(2)连接；所述毛细管夹具(2)为一套管，用于容纳夹持待冷却的毛细管透镜(4)；所述毛细管夹具(2)的一端侧壁上设有进气口；所述冷气通道(3)的一端通过所述进气口与所述毛细管夹具(2)，另一端与所述冷源(1)的冷气输出端连接，用于将所述冷源(1)输出的冷却气体输入所述毛细管夹具(2)内，对待冷却的毛细管透镜(4)进行冷却。本装置成本低，操作简单、容易控制且能长时间内对毛细管透镜进行冷却。却。却。

【技术实现步骤摘要】
一种高通量X射线微聚焦毛细管半透镜冷却装置


[0001]本技术属于光学
，涉及一种高通量X射线微聚焦毛细管半透镜冷却装置。

技术介绍

[0002]毛细管透镜是一种用于X射线聚焦的光学元件，价格昂贵，制作不易，主要利用X射线全反射实现X射线准直聚焦的作用。由一束形成圆柱形的中空玻璃毛细管组成，一端呈轻微锥形。高能同步X射线通过毛细管透镜后，在焦点(～1—3cm范围)处达到聚焦的作用，为同步辐射实验提供聚焦光束。然而制作毛细管透镜通常玻璃材料，导热性较差。高能X射线照射导毛细管透镜后会产生大量的热量，使毛细管纤维玻璃材料产生不可逆转的破环，急剧降低毛细管对X射线聚焦效果。
[0003]毛细管透镜由于体积偏小，高能同步X射线产生的热量相对集中，近年来通常采用风冷的方式冷却；也有通过通入低温氮气的方式进行冷却。
[0004]由于毛细管透镜体积较小，且高能同步X射线产生热量相对集中且毛细管纤维玻璃导热性差，风冷毛细管透镜的方法效果不佳。
[0005]低温氮气冷却毛细管是将液氮气化后，通过低温的氮气冷却毛细管透镜，可以达到冷却毛细管透镜的效果。但是该方法的缺点一是操作不方便、液氮价格贵且需要定期给设备灌液氮；二是由于低温氮气温度不易控制，很容易造成毛细管透镜表面凝结一层水，影响毛细管透镜聚焦效果。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种高通量X射线微聚焦毛细管半透镜冷却装置。本装置成本低，操作简单、容易控制且能长时间内对毛细管透镜进行冷却；同时设计毛细管透镜的夹具，其内壁为螺旋锯齿形状设计可增加冷空气与毛细管透镜的表面接触面积，进一步增强冷却效果。
[0007]本技术的技术方案为：
[0008]一种高通量X射线微聚焦毛细管半透镜冷却装置，其特征在于，包括冷源1、毛细管夹具2；所述冷源1通过冷气通道3与所述毛细管夹具2连接；
[0009]所述毛细管夹具2为一套管，用于容纳夹持待冷却的毛细管透镜4；所述毛细管夹具2的一端侧壁上设有进气口；
[0010]所述冷气通道3的一端通过所述进气口与所述毛细管夹具2，另一端与所述冷源1的冷气输出端连接，用于将所述冷源1输出的冷却气体输入所述毛细管夹具2内，对待冷却的毛细管透镜4进行冷却。
[0011]进一步的，所述毛细管夹具2内壁设有锯齿螺纹，用于夹持待冷却的毛细管透镜4。
[0012]进一步的，所述毛细管夹具2的整体长度为38mm，其中一端部留出一段8mm的区域，在该区域的侧壁上制备所述进气口，剩余30mm的长度区域内壁上设有锯齿螺纹；所述毛细
管透镜4的长度不大于30mm。
[0013]进一步的，所述毛细管夹具2的内壁上设有30个螺距为1mm的锯齿螺纹。
[0014]进一步的，所述毛细管透镜4的外径为6mm，所述毛细管夹具2的外径设置为16mm，所述锯齿螺纹的锯齿高度为5mm～7mm。
[0015]进一步的，所述冷源1为涡流管。
[0016]本技术的优点如下：
[0017]本申请使用涡流管冷却空的方法作为冷源来冷却毛细管透镜，即：压缩空气进入涡流管内，产生冷却空气效果。
[0018]本申请的毛细管外套管(即夹持管)采用螺旋锯齿结构增加冷空气与毛细管接触面积，增强其降温效果。
附图说明
[0019]图1为本装置结构原理图。
[0020]图2为本装置结构尺寸图。
[0021]附图标记：1
‑
冷源，2
‑
毛细管夹具，3
‑
冷气通道，4
‑
毛细管透镜。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本技术进行进一步详细描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。
[0023]本装置结构如图1所示，其包括冷源1、毛细管夹具2；首先在冷源的选择上，本着简单方便、价格低廉且长时间工作目的，本装置选用涡流管提供冷空气作为冷源。涡流管是一种可以压缩空气实现快速提供冷却空气的装置，一定压力的压缩空气输入到涡流管内部涡旋发生器膨胀加速后高速旋转，气流被分离成冷热两股气流流出，其中冷气流通过冷端流出。本技术主要通过涡流管产生的冷气流经毛细管夹具2上的冷气通道3引入到毛细管透镜4的根部，即高能X射线入射毛细管端。通过控制涡流管压缩空气的进气量，实现对毛细管透镜冷却的效果。本技术方法简单、成本低、容易控制且能长时间冷却工作。
[0024]其次，毛细管透镜4外面需要毛细管夹具2夹持，毛细管夹具2为一套管，该套管内壁设计为螺旋锯齿形状，可增加冷空气与毛细管接触面积，进一步增强冷却效果，套管一端的侧壁上设有冷气通道3，用于导入冷源输出的冷气流。
[0025]如图2所示，毛细管夹具2的整体长度为38mm，在其中一端部留出一段8mm的区域，在该区域的侧壁上制备一进气口，用于与冷气通道3一端连接，冷气通道3另一端与冷源连接；毛细管夹具2的剩余30mm的长度区域内壁上设有30个锯齿螺纹，平均螺距在1mm/个。毛细管透镜4的外径为6mm，毛细管夹具2的外径设置为16mm、壁厚大约3mm；锯齿螺纹的锯齿高度为5mm～7mm。
[0026]尽管为说明目的公开了本技术的具体实施例，其目的在于帮助理解本技术的内容并据以实施，本领域的技术人员可以理解：在不脱离本技术及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本技术不应局限于最佳实施例所公开的内容，本技术要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高通量X射线微聚焦毛细管半透镜冷却装置，其特征在于，包括冷源(1)、毛细管夹具(2)；所述冷源(1)通过冷气通道(3)与所述毛细管夹具(2)连接；所述毛细管夹具(2)为一套管，用于容纳夹持待冷却的毛细管透镜(4)；所述毛细管夹具(2)的一端侧壁上设有进气口；所述冷气通道(3)的一端通过所述进气口与所述毛细管夹具(2)，另一端与所述冷源(1)的冷气输出端连接，用于将所述冷源(1)输出的冷却气体输入所述毛细管夹具(2)内，对待冷却的毛细管透镜(4)进行冷却。2.根据权利要求1所述的高通量X射线微聚焦毛细管半透镜冷却装置，其特征在于，所述毛细管夹具(2)内壁设有锯齿螺纹，用于夹持待冷却的毛细管透镜(4)。3.根据权利要求2所述的高通量X射线微聚焦毛细管半透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳硕学，陈栋梁，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：新型
国别省市：