X光透镜参数自动测量系统探究

何佳霖，王 烁，何斯琪，谭俊龙，付嘉佳

（国家核安保技术中心，北京 102401）

0 引言

X射线是一种重要的科研工具，在医学、材料分析、天文学等领域有着广阔的应用前景[1]。与各种通过光学仪器或设备进行调控的可见光相比，X射线波长短，常规光学器件无法对其传播进行控制，在某种程度上限制了X射线的应用前景[2]。

基于X射线在光滑表面的外全反射原理，可用整齐系统排列的复合玻璃管来控制X射线[3]。依靠这种特殊的排列，准平行的射线束能被聚焦或发散。这种能使X射线聚焦的整齐系统排列的复合玻璃管被称为X光透镜[4]。

X光透镜有着广泛的应用前景，因焦距、放大倍数以及焦斑大小等参数的不同，其应用领域也不尽相同[5]。因此，对X光透镜参数的测量具有重要意义。在自动控制技术出现之前，X光透镜参数主要靠人工手动测量[6]，但存在耗时长、精度低、相关人员投入大、测量结果因操作人员技术经验不同而有差异等不利因素，在某种程度上制约了X光透镜的应用。因此，建立一套精准快速的X光透镜参数自动测量系统具有现实意义。本文探索建立一套X光透镜参数自动测量平台，使用“计数峰二分法”[7]测量前焦距，“最大斜率法”[8]测量后焦距。

图1 光源位置自动寻优算法示意图Fig.1 Schematic diagram of automatic optimization algorithm for light source position

1 X光透镜的测量方法

1.1 手动测量技术

在自动控制系统应用之前，通常采用人工方法手动测量X光透镜参数[9]，依靠实验人员手动调节光源、X光透镜、探测器的位置，在不同的位置记录探测器读数，再进行数据拟合，从而得出X光透镜的前焦距、后焦距和焦斑大小。……