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一种组合式多毛细管聚焦光学器件

摘要

本发明涉及光学调控技术领域,提供了一种组合式多毛细管聚焦光学器件。所述光学器件通过整体式多毛细管聚焦透镜贯穿于若干支撑板内部,在所述支撑板内部不与所述整体式多毛细管聚焦透镜相交的部分,贯穿插入若干第一子管,所述第一子管的出口方向指向所述整体式多毛细管聚焦透镜的聚焦焦斑,用于会聚同步辐射X射线光源或中子束流,并获得高增益的微焦斑。本发明与传统整体式多毛细管聚焦透镜相比,入口直径更大,使更多的光束或中子束流照射入所述光学器件内部,与传统装配式多毛细管透镜相比,子管数量更多且排列更紧密,提高了光束或中子束流利用率。

著录项

  • 公开/公告号CN113327699A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-08-31

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 北京师范大学;

    申请/专利号CN202110754409.2

  • 申请日2021-07-05

  • 分类号G21K1/06(20060101);

  • 代理机构51337 成都宏田知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人常利敏

  • 地址 100875 北京市海淀区新外大街19号

  • 入库时间 2023-06-19 12:24:27

说明书

技术领域

本发明涉及光学调控技术领域,尤其涉及一种组合式多毛细管聚焦光学器件。

背景技术

X射线和中子分析技术具有优势互补的特点,是揭示物质结构和生命现象的重要工具,广泛应用于化学、物理、生物、能源、新材料、环境等科学领域。随着高亮度同步辐射光源,自由电子激光光源和大型中子源等大科学装置的建设,X射线和中子相关分析技术应用越来越广泛,对于X射线和中子束流相关的聚焦器件提出更高的需求。

多毛细管透镜是上世纪九十年代苏联科学家Kumakhov所提出的一种用于X射线和中子束流聚焦的光学器件。多毛细管透镜的工作原理为表面全反射。中子或者X射线在光滑的微米级直径玻璃管内表面逐次发生全反射,中子或X射线方向也沿玻璃管弯曲方向传输。多毛细管聚焦透镜由几十万至上百万根玻璃子管组成,子管的弯曲方向指向其后一点,此点为透镜的焦点。多毛细管聚焦镜具有大的接收角,较宽的应用波段,广泛应用于X射线和中子束聚焦。多毛细管透镜经过近30多年的发展,分为装配式多毛细管聚焦透镜和整体式多毛细管透镜。

如图1所示,提供了现有技术的一种整体式多毛细管聚焦透镜结构示意图,通过若干第二子管4整体拉制成形,所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端为柱形,出口端为锥形,所述进口端与出口端相连接的中间部分为光滑的曲线形。整体式多毛细管聚焦透镜1与装配式多毛细管聚焦透镜相比,子管更多、排列更密集,但发明人发现整体式多毛细管聚焦透镜受制于拉制工艺其入口直径较小,难以传输大面积入射光束,导致光束或中子束流利用率低。

如图2所示,还提供了现有技术的一种装配式多毛细管聚焦透镜结构示意图,通过将若干第一子管3贯穿设置于若干支撑板2内,所述装配式多毛细管聚焦透镜的进口端为柱形,出口端为锥形,所述进口端与出口端相连接的中间部分为光滑的曲线形。装配式多毛细管聚焦透镜与整体式多毛细管聚焦透镜1相比,具有大的入口直径,能够接收大面积的入射光束,但发明人发现由于透镜子管较稀疏,透镜整体传输效率不高,导致光束或中子束流利用率低。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题,提供了一种组合式多毛细管聚焦光学器件,通过整体式多毛细管聚焦透镜贯穿于若干支撑板内部,在所述支撑板内部不与所述整体式多毛细管聚焦透镜相交的部分,贯穿插入若干第一子管,所述第一子管的出口方向指向所述整体式多毛细管聚焦透镜的聚焦焦斑,用于会聚同步辐射X射线光源或中子束流,并获得高增益的微焦斑。本发明与传统整体式多毛细管聚焦透镜相比,入口直径更大,使更多的光束或中子束流照射入所述光学器件内部,与传统装配式多毛细管聚焦透镜相比,子管数量更多且排列更紧密,提高了光束或中子束流利用率。

具体的,主要通过以下技术方案来实现:

一种组合式多毛细管聚焦光学器件,包括:

整体式多毛细管聚焦透镜、若干支撑板、若干第一子管;

所述整体式多毛细管聚焦透镜贯穿设置于所述支撑板内部,在所述支撑板内部不与所述整体式多毛细管聚焦透镜相交的部分,贯穿设置所述第一子管,所述第一子管的进口方向与所述整体式多毛细管聚焦透镜进口端的轴向平行,出口方向指向所述整体式多毛细管聚焦透镜出口端的锥形顶点,所述第一子管进口方向与出口方向相连接的中间部分为光滑的曲线形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜的进口端为柱形,出口端为锥形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜包括若干第二子管,所述第二子管的进口方向和出口方向与所述第一子管保持一致;

所述整体式多毛细管聚焦透镜的径向尺寸小于所述支撑板开孔面的径向尺寸。

如上所述的组合式多毛细管聚焦光学器件,所述整体式多毛细管聚焦透镜的横截面为正圆形或正多边形。

如上所述的组合式多毛细管聚焦光学器件,所述第二子管采用数量在30万-100万之间,直径在3-30μm之间,内外径之比在0.8-0.99 之间的子管。

如上所述的组合式多毛细管聚焦光学器件,所述支撑板包括第一孔和若干第二孔;

所述第一孔与所述第二孔贯穿设置于所述支撑板内部;

所述第一孔的中心位于所述支撑板的中心;

所述第一孔的尺寸和方向与对应位置的所述整体式多毛细管聚焦透镜外形尺寸和方向匹配;

所述第二孔的尺寸和方向与对应位置的所述第一子管外形尺寸和方向匹配。

如上所述的组合式多毛细管聚焦光学器件,所述支撑板还包括:

在所述光学器件用于X射线聚焦的情况下,所述支撑板采用含铅金属板;

在所述光学器件用于中子束聚焦的情况下,所述支撑板采用硼铝合金板。

如上所述的组合式多毛细管聚焦光学器件,所述第一子管采用横截面直径为1-10微米的圆柱形子管。

如上所述的组合式多毛细管聚焦光学器件,所述第一子管采用六棱柱形子管。

如上所述的组合式多毛细管聚焦光学器件,所述第一子管采用一次复合玻璃管。

如上所述的组合式多毛细管聚焦光学器件,所述复合玻璃管采用硅酸盐玻璃。

如上所述的组合式多毛细管聚焦光学器件,所述硅酸盐玻璃包括 Li、Be和B中的一种或多种元素。

附图说明

图1是现有技术提供的一种整体式多毛细管聚焦透镜结构示意图;

图2是现有技术提供的一种装配式多毛细管聚焦透镜结构示意图;

图3是本发明实施例提供的一种组合式多毛细管聚焦光学器件的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的一种组合式多毛细管聚焦光学器件的尺寸标记示意图;

图5是本发明实施例四提供的一种支撑板的结构示意图;

图6是本发明实施例五提供的一种支撑板的结构示意图;

附图标记:

整体式多毛细管聚焦透镜-1、支撑板-2、第一子管-3、第二子管 -4、第一孔-5、第二孔-6。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供了一种组合式多毛细管聚焦光学器件,如图3 所示,包括:

整体式多毛细管聚焦透镜1、若干支撑板2、若干第一子管3;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1贯穿设置于所述支撑板2内部,在所述支撑板2内部不与所述整体式多毛细管聚焦透镜1相交的部分,贯穿设置所述第一子管3,所述第一子管3的进口方向与所述整体式多毛细管聚焦透镜1进口端的轴向平行,出口方向指向所述整体式多毛细管聚焦透镜1出口端的锥形顶点,所述第一子管3进口方向与出口方向相连接的中间部分为光滑的曲线形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端为柱形,出口端为锥形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1包括若干第二子管4,所述第二子管4的进口方向和出口方向与所述第一子管3保持一致;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的径向尺寸小于所述支撑板2开孔面的径向尺寸。

需要说明的是,所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端为柱形,所述柱形可以为圆柱形或多面柱形,此处不做限定,例如,当所述进口端为圆柱形时,所述出口端为圆锥形,当所述进口端为多面柱形时,所述出口端为对应的多面锥形。

其中,所述第二子管4的进口方向和出口方向与所述第一子管3 保持一致,即所述所述第二子管4的进口方向与所述整体式多毛细管聚焦透镜1进口端的轴向平行,出口方向指向所述整体式多毛细管聚焦透镜1出口端的锥形顶点。

需要说明的是,所述第二子管4的进口方向与出口方向相连接的中间部分为光滑的曲线形。

本发明实施例中,整体式多毛细管聚焦透镜1与第一子管3贯穿设置于支撑板2内部,所述第一子管3的进口方向与所述整体式多毛细管聚焦透镜1进口端的轴向平行,出口方向指向所述整体式多毛细管聚焦透镜1出口端的锥形顶点,与传统整体式多毛细管聚焦透镜1 相比,增大了入口直径,可使更多的光束或中子束流照射入所述光学器件内部,与传统装配式多毛细管聚焦透镜相比,增加了子管的数量,排列更加紧密,并增强了聚焦光照强度,提高了光束或中子束流利用率。

由此可见,本发明实施例中,所述组合式多毛细管聚焦光学器件,与现有技术相比,至少具备以下技术效果:入口直径更大,子管数量更多且排列更紧密,聚焦光照强度更强,从而提高了光束或中子束流利用率。

在一个优选的实施例中,提供了一种组合式多毛细管聚焦光学器件及其尺寸标记结构示意图,如图4所示,所述组合式多毛细管聚焦光学器件各部分组件的尺寸按照以下预定方式进行设置:所述光学器件的入口直径D

本发明实施例中,通过对所述组合式多毛细管聚焦光学器件各部分组件的尺寸按照所述预定方式进行设置,便于对所述光学器件按照一定的尺寸规格进行生产制造以及使用。

在一个优选的实施例中,所述第一子管3采用一次复合玻璃管。

具体实施过程中,复合玻璃管是具有至少两层玻璃管壁的层压管,每层玻璃管分别通过粘合中间层连接,例如通过浇铸树脂或热塑性复合膜进行连接,具有较高的抗撕裂性、耐粘弹性。

本发明实施例中,所述一次复合玻璃管是将两层玻璃管壁通过粘合中间层一次粘合而成,具有较高的抗撕裂性、耐粘弹性,克服了普通玻璃管易碎的缺陷,使用更安全可靠。

在一个优选的实施例中,所述复合玻璃管采用硅酸盐玻璃。

具体实施过程中,硅酸盐玻璃是指含有钠钙硅酸盐、钠铝硅酸盐、钠硼硅酸盐中的一种或多种的玻璃,具有较强的热稳定性、机械强度和硬度,应用广泛。

本发明实施例中,所述复合玻璃管采用硅酸盐玻璃,在能满足热稳定性、机械强度和硬度的条件下,易于制作、成本低廉,降低所述组合式多毛细管聚焦光学器件的制造成本。

在一个优选的实施例中,所述硅酸盐玻璃包括Li、Be和B中的一种或多种元素。

本发明实施例中,由于玻璃在水中具有溶解性,而含有Li元素的硅酸盐玻璃的溶解性约为普通玻璃的1/100,与普通玻璃相比,降低了易溶解性,并增强了抗酸腐蚀性;在所有的金属中,铍透过X 射线的能力最强,有金属玻璃之称,所以铍是制造X射线管的理想材料,并且铍可用作中子增殖试验反应堆的反射层,因此在本发明实施例中,使用含有Be元素的硅酸盐玻璃,能使X射线光源或中子束流通过所述组合式多毛细管聚焦光学器件的透射能力进一步加强,进而提高光束或中子束流利用率;含有B元素的硅酸盐玻璃又叫硼硅玻璃,其耐火性能好,物理强度高,与普通玻璃相比,其机械性能、热稳定性能、抗水、抗碱、抗酸性能大大提高,并且硼硅玻璃具有非常低的热膨胀系数,只有普通玻璃的三分之一左右,可减少因温度梯度对应力造成的影响,从而具有更强的抗断裂性能,不会因温度骤然变化而易破碎,由于其形状偏差非常小,这使它成为望远镜、反射镜中必不可少的材料,同时,硼硅玻璃还具有低色散和相对较低的折射率。

由此可见,本发明实施例中,所述组合式多毛细管聚焦光学器件,与现有技术相比,除了具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果:第一子管3采用的硅酸盐玻璃包括Li、Be和B 中的一种或多种元素,增强了抗腐蚀性、进一步提高光束或中子束流利用率、抗断裂性能更强、具有低色散和较低的折射率。

实施例二

在上述实施例的基础上,本发明实施例还提供了另一种组合式多毛细管聚焦光学器件,如图3所示,包括:

整体式多毛细管聚焦透镜1、若干支撑板2、若干第一子管3;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1贯穿设置于所述支撑板2内部,在所述支撑板2内部不与所述整体式多毛细管聚焦透镜1相交的部分,贯穿设置所述第一子管3,所述第一子管3的进口方向与所述整体式多毛细管聚焦透镜1进口端的轴向平行,出口方向指向所述整体式多毛细管聚焦透镜1出口端的锥形顶点,所述第一子管3进口方向与出口方向相连接的中间部分为光滑的曲线形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端为柱形,出口端为锥形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1包括若干第二子管4,所述第二子管4的进口方向和出口方向与所述第一子管3保持一致;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的径向尺寸小于所述支撑板2开孔面的径向尺寸;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的横截面为正圆形。

其中,所述第二子管4的进口方向和出口方向与所述第一子管3 保持一致,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

在具体实施过程中,整体式多毛细管聚焦透镜1在制作时采用若干第二导管整体拉制一次成形,而本发明实施例中,所述整体式多毛细管聚焦透镜1的横截面采用正圆形,相对于其他形状的横截面在制作时更易于操作,生产效率更高。

由此可见,本发明实施例中,所述组合式多毛细管聚焦光学器件,与现有技术相比,除了具备实施例一具备的技术效果外还至少具备以下技术效果:制作时更易于操作,生产效率更高。

在一个优选的实施例中,所述整体式多毛细管聚焦透镜1的横截面为正多边形。

本发明实施例中,采用横截面为正多边形的整体式多毛细管聚焦透镜1,使所述整体式多毛细管聚焦透镜1在贯穿设置在所述支撑板 2中不易轴向旋转,结构更加稳固,例如,所述横截面采用正六边形。

由此可见,本发明实施例中,所述组合式多毛细管聚焦光学器件,与现有技术相比,除了具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果:结构更加稳固。

在一个优选的实施例中,所述第一子管3采用一次复合玻璃管。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

进一步地,所述复合玻璃管采用硅酸盐玻璃。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

进一步地,所述硅酸盐玻璃包括Li、Be和B中的一种或多种元素。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

实施例三

在上述实施例一的基础上,本发明实施例还提供了另一种组合式多毛细管聚焦光学器件,如图3所示,包括:

整体式多毛细管聚焦透镜1、若干支撑板2、若干第一子管3;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1贯穿设置于所述支撑板2内部,在所述支撑板2内部不与所述整体式多毛细管聚焦透镜1相交的部分,贯穿设置所述第一子管3,所述第一子管3的进口方向与所述整体式多毛细管聚焦透镜1进口端的轴向平行,出口方向指向所述整体式多毛细管聚焦透镜1出口端的锥形顶点,所述第一子管3进口方向与出口方向相连接的中间部分为光滑的曲线形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端为柱形,出口端为锥形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1包括若干第二子管4,所述第二子管4的进口方向和出口方向与所述第一子管3保持一致;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的径向尺寸小于所述支撑板2开孔面的径向尺寸;

所述第二子管采用数量在30万-100万之间,直径在3-30μm之间,内外径之比在0.8-0.99之间的子管。

其中,所述第二子管4的进口方向和出口方向与所述第一子管3 保持一致,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

需要说明的是,所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端为柱形,所述柱形可以为圆柱形或多面柱形,此处不做限定,例如,当所述进口端为圆柱形时,所述出口端为圆锥形,当所述进口端为多面柱形时,所述出口端为对应的多面锥形。

具体实施过程中,所述第二子管的数量越多、排列越密集,可使越多的光束或中子束流照射入所述组合式多毛细管聚焦光学器件内部,并且尽量选用直径较大、管壁尽量薄的子管,以提高透镜的占空比,制作出的透镜传输效率更高,因此在本发明实施中,第二子管采用数量在30万-100万之间,直径在3-30μm之间,内外径之比在 0.8-0.99之间的子管。

由此可见,本发明实施例中,所述组合式多毛细管聚焦光学器件,与现有技术相比,除了具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果:子管的排列更密集,进一步提高了传输效率。

在一个优选的实施例中,所述第一子管3采用一次复合玻璃管。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

进一步地,所述复合玻璃管采用硅酸盐玻璃。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

进一步地,所述硅酸盐玻璃包括Li、Be和B中的一种或多种元素。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

实施例四

在上述实施例一的基础上,本发明实施例还提供了另一种组合式多毛细管聚焦光学器件,如图3和图5所示,包括:

整体式多毛细管聚焦透镜1、若干支撑板2、若干第一子管3;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1贯穿设置于所述支撑板2内部,在所述支撑板2内部不与所述整体式多毛细管聚焦透镜1相交的部分,贯穿设置所述第一子管3,所述第一子管3的进口方向与所述整体式多毛细管聚焦透镜1进口端的轴向平行,出口方向指向所述整体式多毛细管聚焦透镜1出口端的锥形顶点,所述第一子管3进口方向与出口方向相连接的中间部分为光滑的曲线形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端为柱形,出口端为锥形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1包括若干第二子管4,所述第二子管4的进口方向和出口方向与所述第一子管3保持一致;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的径向尺寸小于所述支撑板2开孔面的径向尺寸;

所述支撑板2包括第一孔5和若干第二孔6;

所述第一孔5与所述第二孔6贯穿设置于所述支撑板2内部,所述第一孔5的中心位于所述支撑板2的中心,所述第一孔5的尺寸和方向与对应位置的所述整体式多毛细管聚焦透镜1外形尺寸和方向匹配,所述第二孔6的尺寸和方向与对应位置的所述第一子管3外形尺寸和方向匹配。

需要说明的是,所述对应位置为所述第一孔5与所述整体式多毛细管聚焦透镜1连接处的位置和所述第二孔6与所述第一子管3连接处的位置,并且所述若干第二孔6可按照相同间距均匀地设置在所述支撑板2内部,也可按照不同间距非均匀地设置在所述支撑板2内部,此处不做限定。

本发明实施中,所述第一孔5和所述第二孔6的设置在所述支撑板2内部,且与对应位置的所述整体式多毛细管聚焦透镜1和所述第一子管3的外形尺寸及方向匹配,使所述第一子管3按照预定的形状进行塑形并维持形状,并且使所述组合式多毛细管聚焦光学器件的各部分连接得紧密、稳固,例如,在所述整体式多毛细管聚焦透镜1出口端至中间部分的一处设置一支撑板2,所述第一孔5与所述整体式多毛细管聚焦透镜1稳固连接,所述第二孔6使所述第一子管3在该处保持弯曲状态,从而保持光滑的曲线形。

由此可见,本发明实施例中,所述组合式多毛细管聚焦光学器件,与现有技术相比,除了具备上述所有实施例具备的技术效果外还至少具备以下技术效果:便于对第一子管3塑形并维持形状,结构更加稳固。

在一个优选的实施例中,所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端为圆柱形,出口端为圆锥形;

本发明实施例中,通过所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端采用圆柱形,出口端采用圆锥形的方式,相对于所述进口端和出口端采用其他形状相比,在制作时更易于操作,生产效率更高。

在一个优选的实施例中,所述支撑板2还包括:

在所述光学器件用于X射线聚焦的情况下,所述支撑板2采用含铅金属板;

在所述光学器件用于中子束聚焦的情况下,所述支撑板2采用硼铝合金板。

具体实施过程中,由于含铅金属板能有效阻挡X射线的照射,因而在所述光学器件用于X射线聚焦的情况下,所述支撑板2采用含铅金属板可防止未进入所述光学器件的同步辐射的X射线照射在聚焦焦斑处,对X射线的会聚产生干扰,无法到达会聚效果;在核燃料与乏燃料贮存和运输中,通常通过含有的大的中子吸收截面物质 (如硼、镉、钆等)吸收热中子,从而抑制核裂变链式反应,以保证贮运的次临界安全,而硼铝合金的应用最为广泛,例如,硼铝合金中的碳化硼增强铝(B

由此可见,本发明实施例中,所述组合式多毛细管聚焦光学器件,与现有技术相比,除了具备上述所有实施例所具备的技术效果外还至少具备以下技术效果:防止干扰,保证X射线或中子束流达到理想的会聚效果。

在一个优选的实施例中,所述第一子管3采用横截面直径为1-10 微米的圆柱形子管。

具体实施过程中,由于第一子管直径过大会导致传输效率下降,而直径过小导致拉制困难,制造不便且成本过高,因此本发明实施例中,第一子管3采用横截面直径为1-10微米的圆柱形子管,兼顾传输效率与制造成本。

由此可见,本发明实施例中,所述组合式多毛细管聚焦光学器件,与现有技术相比,除了具备上述所有实施例所具备的技术效果外还至少具备以下技术效果:进一步提高传输效率的同时降低制造成本。

在一个优选的实施例中,所述第一子管3采用一次复合玻璃管。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

进一步地,所述复合玻璃管采用硅酸盐玻璃。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

进一步地,所述硅酸盐玻璃包括Li、Be和B中的一种或多种元素。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

实施例五

在上述实施例四的基础上,本发明实施例还提供了另一种组合式多毛细管聚焦光学器件,如图3和图6所示,包括:

整体式多毛细管聚焦透镜1、若干支撑板2、若干第一子管3;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1贯穿设置于所述支撑板2内部,在所述支撑板2内部不与所述整体式多毛细管聚焦透镜1相交的部分,贯穿设置所述第一子管3,所述第一子管3的进口方向与所述整体式多毛细管聚焦透镜1进口端的轴向平行,出口方向指向所述整体式多毛细管聚焦透镜1出口端的锥形顶点,所述第一子管3进口方向与出口方向相连接的中间部分为光滑的曲线形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端为柱形,出口端为锥形;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1包括若干第二子管4,所述第二子管4的进口方向和出口方向与所述第一子管3保持一致;

所述整体式多毛细管聚焦透镜1的径向尺寸小于所述支撑板2开孔面的径向尺寸;

所述支撑板2包括第一孔5和若干第二孔6;

所述第一孔5与所述第二孔6贯穿设置于所述支撑板2内部,所述第一孔5的中心位于所述支撑板2的中心,所述第一孔5的尺寸和方向与对应位置的所述整体式多毛细管聚焦透镜1外形尺寸和方向匹配,所述第二孔6的尺寸和方向与对应位置的所述第一子管3外形尺寸和方向匹配;

所述支撑板2还包括:

在所述光学器件用于X射线聚焦的情况下,所述支撑板2采用含铅金属板;

在所述光学器件用于中子束聚焦的情况下,所述支撑板2采用硼铝合金板。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例四中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

在一个优选的实施例中,所述整体式多毛细管聚焦透镜1的进口端为六棱柱形,出口端为六棱锥形。

本发明实施例中,通过在整体式多毛细管聚焦透镜的进口端采用六棱柱形,出口端采用六棱锥形的方式,使所述整体式多毛细管聚焦透镜1在贯穿设置在所述支撑板2中不易轴向旋转,结构更加稳固。

在一个优选的实施例中,所述第一子管3采用六棱柱形子管。

具体实施过程中,由于多根六棱柱形子管在排列时相互之间间隔空隙相比圆柱形子管更小,排列更加紧密,在同样的空间内能容纳更多的第一子管3,从而使所述光学器件的传输效率更高。

本发明实施例中,第一子管3贯穿设置于支撑板2的第二孔6,采用六棱柱形子使所述第一子管3在所述支撑板2中不易轴向旋转,结构更加稳固。

由此可见,本发明实施例中,所述组合式多毛细管聚焦光学器件,与现有技术相比,除了具备上述所有实施例所具备的技术效果外还至少具备以下技术效果:进一步提高传输效率,使结构更加稳固。

在一个优选的实施例中,所述第一子管3采用一次复合玻璃管。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

进一步地,所述复合玻璃管采用硅酸盐玻璃。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

进一步地,所述硅酸盐玻璃包括Li、Be和B中的一种或多种元素。

本发明实施例中,具体实施方式可参照上述实施例一中的详细说明,本发明实施例中不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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