用于全场X射线荧光成像中CCD相机的组合准直镜头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109991257A(43)申请公布日2019.07.09(21)申请号201910302515.X(22)申请日2019.04.15(71)申请人南京航空航天大学地址210000江苏省南京市将军大道29号(72)发明人单卿熊根超张新磊邵金发贾文宝(74)专利代理机构南京钟山专利代理有限公司32252代理人上官凤栖(51)Int.Cl.G01N23/223(2006.01)G03B42/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称用于全场X射线荧光成像中CCD相机的组合准直镜头(57)摘要用于全场X射线荧光成像中CCD相机的组合准直镜头，包括镜头外壳、伸缩单元、焦距调节旋钮、针孔准直器组件、X射线窗口组件、CCD相机耦合螺纹，其中针孔准直器组件和X射线窗口组件前后安装在伸缩单元中，用于准直样品表面发射的特征X射线和遮挡可见光以实现全场X射线荧光成像。该镜头可以保证针孔准直器与CCD相机芯片平行且同轴，多重保证对可见光的遮挡，有效改变针孔准直器与样品和CCD芯片之间的距离，满足不同分析样品对不同放大率的需求，提高全场X射线荧光成像的效果和系统的稳定性。CN109991257ACN109991257A权利要求书1/2页1.用于全场X射线荧光成像中CCD相机的组合准直镜头，其特征在于，包括：镜头外壳（10）、伸缩单元紧固螺丝（20）、焦距调节旋钮（30）、伸缩单元（40）、针孔准直器组件（50）、针孔准直器组件紧固环（60）、X射线窗口组件（70）、X射线窗口组件紧固环（80）和CCD相机耦合螺纹（90）；所述镜头外壳（10）的后端设有CCD相机耦合螺纹（90），用于与CCD相机前端外壳耦合连接；所述伸缩单元（40）安装在镜头外壳（10）中，所述焦距调节旋钮（30）连接镜头外壳（10）和伸缩单元（40），用于调节伸缩单元（40）在镜头外壳（10）里前后移动；镜头外壳（10）的侧面设有与伸缩单元紧固螺丝（20）相适配的螺纹孔，通过拧紧伸缩单元紧固螺丝（20）对伸缩单元（40）进行紧固；所述针孔准直器组件（50）通过针孔准直器组件紧固环（60）固定在伸缩单元（40）的前端，用于将样品发射的特征X射线定向地引导到CCD芯片像素阵列上以获取位置信息；所述X射线窗口组件（70）通过X射线窗口组件紧固环（80）固定在伸缩单元（40）的后端，用于遮挡可见光但使X射线能穿过。2.如权利要求1所述的用于全场X射线荧光成像中CCD相机的组合准直镜头，其特征在于：所述焦距调节旋钮（30）围绕伸缩单元（40）设置，伸缩单元（40）设有外螺纹，焦距调节旋钮（30）设有与伸缩单元（40）外螺纹相适配的内螺纹；焦距调节旋钮（30）的后端设有环形凸起（301），所述环形凸起（301）设有外螺纹，镜头外壳（10）的前端设有与环形凸起（301）外螺纹相适配的内螺纹。3.如权利要求2所述的用于全场X射线荧光成像中CCD相机的组合准直镜头，其特征在于：所述伸缩单元（4）的外螺纹相比于环形凸起（301）的外螺纹具有较大螺距，通过旋转焦距调节旋钮（30），使得伸缩单元（40）在镜头外壳（10）里前后移动，从而改变针孔准直器组件（50）与CCD相机芯片间的距离。4.如权利要求1所述的用于全场X射线荧光成像中CCD相机的组合准直镜头，其特征在于：所述伸缩单元（40）的前后两端均设置有阶梯孔，阶梯孔内均设有内螺纹；所述针孔准直器组件紧固环（60）设有与前端阶梯孔内螺纹相适配的外螺纹，使针孔准直器组件（50）被固定在前端的阶梯孔中；所述X射线窗口组件紧固环（80）设有与后端阶梯孔内螺纹相适配的外螺纹，使X射线窗口组件（70）被固定在后端的阶梯孔中。5.如权利要求1所述的用于全场X射线荧光成像中CCD相机的组合准直镜头，其特征在于：所述针孔准直器组件（50）包括从后至前依次设置的下板（501）、针孔准直器（502）、上板（503）和屏蔽片（504）；所述下板（501）和上板（503）将针孔准直器（502）固定在中间并保证其与CCD相机芯片平行且同轴；所述针孔准直器（502）将样品表面发射的特征X射线定向地引导到CCD芯片像素阵列上以获取位置信息实现全场X射线荧光成像；所述屏蔽片（504）防止特征X射线从其他位置穿过。6.如权利要求5所述的用于全场X射线荧光成像中CCD相机的组合准直镜头，其特征在于：所述下板（501）和上板（503）材质为硬质高分子塑料板；针孔准直器（502）的针孔直径不大于50μm，厚度与针孔直径相当，材质为高原子序数元素金属片；屏蔽片（504）中心的孔直径为500μm，厚度不小于100μm，材质为高原子序数元素金属片。7.如权利要求1所述的用于全场X射线荧光成像中