中国科学院上海技术物理研究所李亚冉获国家专利权
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龙图腾网获悉中国科学院上海技术物理研究所申请的专利一种可变工作能点的掠入射X射线显微成像光学结构获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115825121B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211517950.2,技术领域涉及:G01N23/04;该发明授权一种可变工作能点的掠入射X射线显微成像光学结构是由李亚冉;孙涵涵;陈亮;李文杰;穆宝忠设计研发完成,并于2022-11-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种可变工作能点的掠入射X射线显微成像光学结构在说明书摘要公布了:本发明公开了一种可变工作能点的掠入射X射线显微成像光学结构,涉及显微成像技术领域,其技术方案要点是:包括物点、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和像平面;所述物点位于第一反射镜前方,所述像平面位于第三反射镜后;所述第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜串联放置,并在小掠入射角条件下工作;所述第一反射镜和第二反射镜构成高分辨率成像的双镜结构,并在第二反射镜后端的光路中放置用于工作能点调整的第三反射镜。能够有效弥补现有掠入射反射式光学系统一旦完成设计难以改变工作能点的不足;本发明的光学结构使得诊断系统更具适应性,具备高空间分辨率和工作能点连续可调的特点,能够更好地服务于X射线显微成像。
本发明授权一种可变工作能点的掠入射X射线显微成像光学结构在权利要求书中公布了:1.一种可变工作能点的掠入射X射线显微成像光学结构,其特征是:包括物点1、第一反射镜2、第二反射镜3、第三反射镜4和像平面5;所述物点1位于第一反射镜2前方,所述像平面5位于第三反射镜4后;所述第一反射镜2、第二反射镜3、第三反射镜4串联放置,并在小掠入射角条件下工作;所述第一反射镜2和第二反射镜3构成高分辨率成像的双镜结构,并在第二反射镜3后端的光路中放置用于工作能点调整的第三反射镜4; 以所述物点1为原点建立直角坐标系,所述物点1指向像平面5为X轴正向,所述物点1竖直向上为Z轴正向,所述第三反射镜4在光路中的放置位置为D_x,D_z,则第三反射镜4在光路中的竖直坐标D_z的计算公式为: 其中,M是系统放大倍数,u是物点1至第一反射镜2中心的距离,D_x是第三反射镜4中心的横坐标,C_x是第二反射镜3中心的横坐标,θ1是第一反射镜2的掠入射角度; 第三反射镜4的掠入射工作角度θ3计算公式为: 其中,θ1是第一反射镜2的掠入射角度,M是系统放大倍数,θaxis_3是第三反射镜4与中心轴线之间的夹角; 调节所述第三反射镜4的掠入射工作角度,实现对系统工作能点的连续调整,其公式如下: 其中,E是系统的工作能点,d是X射线周期多层膜的周期厚度,θ3是第三反射镜4的掠入射角度,δ是角度修正小量; 计算出经过三次反射后生成的像点在像平面5内距离中心轴线的垂轴距离,其计算公式如下: E_z=tan2θ3[M+1u-D_x]4 其中,E_z是像点在像平面5内距离中心轴线的垂轴距离,θ3是第三反射镜4的掠入射角度,M是系统放大倍数,u是物点1至第一反射镜2中心的距离,D_x是物点1至第三反射镜4中心的距离; 系统响应效率考虑光学构型几何集光立体角及三次掠入射反射的效率,光学结构的系统响应效率计算公式如下: 其中,其中w是有效镜面宽度;θ1是第一反射镜2的掠入射角;L1是第一反射镜2的镜长;η1、η2和η3分别是第一反射镜2、第二反射镜3和第三反射镜4的反射率;u是物点1至第一反射镜2中心的距离。
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