一种基于累加计算的龙虾眼成像系统点源透过率测试方法

技术领域

本发明属于X射线时域天文遥感技术领域，特别是涉及一种基于累加计算的龙虾眼成像系统点源透过率测试方法。

背景技术

在X射线时域天文遥感技术领域为实现广域的暂现源爆发观测，可采用龙虾眼广域成像系统。龙虾眼广域成像系统由多块龙虾眼镜片组成，镜片为方形的玻璃薄片，内含百万个方形微孔，以实现对X射线的掠入射成像。该成像系统结构与常规的光学系统不同，较难实现杂散光影响的有效仿真，且系统本身对防污染要求高，也无法适用于传统的杂散光测试系统。

发明内容

为了解决龙虾眼成像系统在杂散光测试中存在的问题，本发明提出了一种基于累加计算的龙虾眼成像系统点源透过率测试方法。该方法利用单片龙虾眼镜片作为测试样品，无需采用大型的杂散光测试系统，有效减小了成像被污染的风险。

本发明所采用的技术方案是：

通过1)测试单块龙虾眼镜片在各视场下的点源透过率；2)通过不同位置龙虾眼镜片PST累加计算系统PST两个步骤，实现龙虾眼成像系统点源透过率的测试。首先利用标准光源1和平行光管2形成准直光出射，将单块龙虾眼镜片3和标准探测器4形成测试光路，挡光板5用于遮挡外部杂散光的影响。通过六维转台7调整标准探测器4的位置，同时调整底部二维转台6分别测试不同视场下的探测器响应情况。接着，将不同视场下的标准探测器4响应进行累加平均，便能够实现对龙虾眼成像系统各视场点源透过率的测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：无需采用大型杂散光测试仪器，利用简单可靠的方法，在满足防污染要求的情况下，有效实现了对龙虾眼成像系统的点源透过率测试。

附图说明

图1为龙虾眼成像系统点源透过率测试方法流程图。

图2为龙虾眼成像系统和龙虾眼镜片的示意图；

A-龙虾眼光学系统，B-探测器，C-龙虾眼镜片。

图3为测试单片龙虾眼镜片PST测试采用的布局图；

1-标准光源，2-平行光管，3-龙虾眼镜片，4-标准探测器，5-挡光板，6-二维转台，7-六维转台。

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明进行详细的说明，具体如下：

1)附图1为方龙虾眼成像系统点源透过率测试方法流程图，该方法的步骤如下：1)测试单块龙虾眼镜片在各视场下的点源透过率(PST)；2)通过不同位置龙虾眼镜片PST累加计算系统PST。

2)附图2为龙虾眼成像系统示意图。龙虾眼光学系统A共有4个区域组成，4个区域互相独立，有4块独立的探测器B，每个区域有9片(3×3)龙虾眼镜片C组成，9片龙虾眼镜片C组成一个曲率半径为750mm的球面。探测器B位于距离镜片375mm处。

区域的中心轴为镜片5的中心，镜片1、3、7、9绕中心轴对称，因此，对于杂散光的影响是绕中心轴等效的。同理2、4、6、8绕中心轴对称，对于杂散光的影响也是绕中心轴等效的。根据对称原理，只要完成单片镜片1、2、5的PST测试，便能够通过叠加取平均实现对整个龙虾眼成像系统的PST计算。

计算方法如下

PSTsys＝AVG(PST1+PST7+PST9+PST3+PST2+PST4+PST8+PST6+PST5)

＝AVG(PST1+RotZ90°(PST1)+RotZ180°(PST1)+RotZ-90°(PST1)+PST2+RotZ90°(PST2)+RotZ180°(PST2)+RotZ-90°(PST2)+PST5)

PSTsys为系统的像面点源透过率值分布，PSTn(n＝1,2,5)为第n片龙虾眼镜片产生的像面点源透过率值分布，RotZm°为将PST分布图绕Z轴旋转m°，AVG为取数值平均。将9片镜片产生的PST分布经过算式叠加后取平均值便为系统的像面点源透过率值分布。

3)附图3中的标准光源1为0.5328um波长的激光光源，其辐射能量经过前期标定，平行光管2的口径为φ100mm，F数为13，龙虾眼镜片3为42×42mm尺寸，微孔大小为40um×40um，间隔8um，曲率半径为750mm。龙虾眼镜片3被固定在挡光板5上，挡光板表面发黑处理，用于吸收外部杂散光，固定镜片位置中心为方形空洞用于光线透射，标准探测器4位于镜片的焦点位置，即距离镜片375mm位置，六维转台7用于调整标准探测器4相对于龙虾眼镜片3的位置，共三个位置，参见附图1中镜片1和2相对于5的角度值及位置偏移量，标准探测器4的三种位置状态分别是：

(1)探测器位于Z轴负方向距离镜片375mm位置，法线与Z轴垂直；

(2)参考附图2中镜片1相对于探测器的位置关系，标准探测器4绕X转动3.1°，绕Y轴转动-3.1°，沿着X方向偏移-40.55mm，沿着Y方向偏移-40.55mm；

(3)参考附图2中镜片2相对于探测器的位置关系，绕X转动3.1°，沿着Y方向偏移-40.55mm。

二维转台6用于调节龙虾眼镜片3和标准探测器4组成的成像系统相对于入射平行光的相对角度。调节范围为0～90°，记录不同角度入射光情况下的标准探测器4的响应情况，便能得到单块龙虾眼镜片的PST值。