一種用于測試光路與成像光路同軸的光路系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，包括測試光路、成像光路、入射及反射部件，所述測試光路和所述成像光路安裝在所述入射及反射部件兩側，成反射鏡像對稱；其中，測試光路中包括準直孔裝置，成像光路中包括膠合組鏡組;本發明通過準直孔裝置屏蔽測試光路中的X射線以及通過膠合組鏡組對可見光進行折射，使得以往成像觀測過程中形成的黑斑得到消減直至消失，可以使得觀測和調節更加方便。
【專利說明】一種用于測試光路與成像光路同軸的光路系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及無損檢測領域，具體來說，涉及X射線觀測使用的一種光路系統。
【背景技術】
[0002]在對樣品使用X射線等手段進行分析過程中，不僅需要具有產生X射線等射線的射線源也需要相應的射線通道，才能對樣品進行射線照射產生光譜以對樣品成分等特征進行分析，但在同時依然需要通過可見光讓技術人員對樣品的位置以及檢測的部分進行調節，在常規光路系統中，由于射線光路和可見光路存在一定的重合并且由于存在通過X射線等的射線通道，極易造成對樣品形成可見光的影像的較大影響，如圖1所示，途中顯示為常規光路系統中的結構，其中I為檢測系統，2為反射鏡，3為反射鏡基座，301為x-ray通孔，4為樣品臺。
[0003]當在對樣品進行X射線分析時，需要操作人員對樣品臺4上的樣品需要分析的部分進行位置調節；此時由于X-ray通孔301的存在，X射線需要從Χ-ray通孔301中透過，照射到樣品臺4上，轟擊樣品，由于X射線在樣品臺4上的照射位置，需要通過反射鏡2在檢測系統I的相機上成像，以確定X射線轟擊在樣品上的具體位置，由于反射鏡2上有X-ray通孔301，會影響X射線在待檢件照射處的成像質量形成黑斑，而黑斑位置往往正是需要觀測的測試點的位置，由于黑斑的存在，沒法實現測試點的成像，如圖2所示，即為X-ray通孔301在可見光影像上造成的黑斑，使得操作人員無法對待測樣品進行位置和檢測部位的調節，因此需要提出一種結構解決此問題。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，需要克服現有技術中的上述缺陷中的至少一個。本發明提供了一種用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，包括測試光路、成像光路、入射及反射部件，所述測試光路和所述成像光路安裝在所述入射及反射部件兩側，成反射鏡像對稱；
所述入射及反射部件包括反射鏡，所述反射鏡傾斜安裝且具有設置在所述反射鏡中心部位的貫通通孔，測試光線由所述貫通通孔射入并進入所述測試光路；
所述測試光路包括樣品臺具有通孔的準直孔裝置，所述樣品臺安裝在所述測試光路的一側，可沿安裝軸線進行位置移動，所述準直孔裝置安裝在所述入射及反射部件和所述樣品臺之間;
所述成像光路包括膠合組鏡組和CCD靶面，所述膠合組鏡組安裝在所述成像光路一偵牝所述膠合組鏡組中軸線與所述測試光路中軸線關于所述反射鏡的法向呈鏡面反射對稱，所述膠合組鏡組包括靜膠合組鏡和動膠合組鏡，所述靜膠合組鏡固定安裝，所述動膠合組鏡動態安裝在所述靜膠合組鏡和所述CCD靶面之間，可沿所述成像光路軸線進行位置移動；所述CXD靶面安裝在所述膠合組鏡組的后側。
[0005]X射線從所述貫通通孔通過，經過所述準直孔裝置，照射到所述樣品臺上，轟擊樣品，而可見光由待測樣品上通過所述準直孔裝置經所述反射鏡進行反射，X射線則無法通過所述準直孔裝置，經過膠合組鏡組對可見光進行折射等光線彎曲行為，在所述CCD靶面上進行成像，可以避免所述貫通通孔在常規光學系統(如圖1所示)中出現的遮蔽待測樣品影像的黑斑，如圖2、3、4出現的情況，可以使得操作人員更容易的對待測樣品進行觀察和調節。
[0006]根據本發明【背景技術】中對現有技術所述，常規光學系統僅僅利用光線的反射原理進行對待測樣品的觀測，由于貫通通孔的存在而造成的對待測樣品可見光影像的影響，如圖1-4所示，使得操作人員難以進行待測樣品位置調節，因此往往會出現分析不準確的現象；而本發明提供的用于測試光路(X熒光)與成像光路(可見光)同軸的光路系統通過使用膠合組鏡組使得光線進行彎曲，使得待測樣品的影像可以避開所述貫通通孔形成的黑斑，使得操作人員更加容易的進行位置調節。
[0007]另外，根據本發明公開的用于測試光路(X熒光)與成像光路(可見光)同軸的光路系統還具有如下附加技術特征:
進一步地，所述測試光路為X射線測試光路，所述成像光路為可見光成像光路。
[0008]進一步地，所述反射鏡安裝在安裝裝置上，所述安裝裝置上有與所述貫通通孔相通的入射通孔，所述反射鏡需要固定安裝，而所述安裝裝置起到位置固定的作用，同時所述入射通孔則與所述貫通通孔保持一致，保證入射X射線的準確和完全入射。
[0009]進一步地，所述樣品臺和所述反射鏡反射中心距離與所述動膠合組鏡和所述反射鏡反射中心距離之間的關系為同向非線性關系。
[0010]所述膠合組鏡由凹凸透鏡組合而成，所述動膠合組鏡和所述樣品臺在各自運動軌跡上遵循光線的折射規律，并且在各自位置上根據上述關系一一對應。
[0011]進一步地，所述準直孔裝置上表面與所述反射鏡反射中心垂直距離為大于等于IOmm小于于等于30mm。
[0012]優選地，此垂直距離為10、15、20、25、30mm。
[0013]進一步地,所述通孔小于等于2mm。
[0014]進一步地，所述準直孔裝置是鉛玻璃裝置，所述鉛玻璃裝置可以固定安裝，也可以進行位置移動。
[0015]優選地，所述鉛玻璃裝置是鉛玻璃板，鉛玻璃的作用是擋X熒光，不擋可見光。鉛玻璃中間的是X熒光的準直孔，即所述通孔，所述通孔以外的X熒光不能透過鉛玻璃出來，X熒光只能通過鉛玻璃的小孔經準直后形成標準尺寸的微小X熒光光斑，投射在樣品上，經樣品反射形成帶特征的二次射線進入探測器，經軟件算法得出測試結果。成像光路由于是可見光，測量位置可以透過鉛玻璃經反射鏡和膠合鏡組進入CCD成像，因是共軸光路，成像中心即是測試點。
[0016]更進一步地,所述鉛玻璃裝置中的鉛玻璃厚度為小于等于20_。
[0017]優選地,所述鉛玻璃厚度為大于等于5mm小于等于15mm。
[0018]更優選地，所述鉛玻璃厚度為5mm、10mm、15mm。
[0019]更進一步地,所述鉛玻璃的所述通孔不大于2mm。
[0020]進一步地，所述貫通通孔直徑小于等于8mm且大于等于1mm。
[0021]更進一步地,所述貫通通孔直徑不大于3mm。
[0022]本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
[0023]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]本發明的上述和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1是常規光路系統不意圖。
[0025]圖2是常規光路系統出現的對待測樣品可見光影像造成影響的示意圖(檢測系統為 6280SE+12mmLens，500 萬像素 2/3’ ’ 靶面相機)。
[0026]圖3是常規光路系統出現的對待測樣品可見光影像造成影響的示意圖(檢測系統為 UI1240+35mmLens, 130 萬像素 1/1.8’ ’ 靶面相機)。
[0027]圖4是常規光路系統出現的對待測樣品可見光影像造成影響的示意圖(檢測系統為UI1540+35mmLens, 130萬像素1/2’ ’革巴面相機)。
[0028]圖5是本發明的示意圖。
[0029]其中圖中:1待檢件工作臺，2反射棱鏡，21X射線孔，3檢測系統；4(XD靶面，5動態膠合鏡組，51動態膠合鏡組1，52動態膠合鏡組2，6靜態膠合鏡組，61靜態膠合鏡組1，62靜態膠合鏡組2，7反射鏡，71X射線孔，8鉛玻璃裝置，9樣品臺
【具體實施方式】
[0030]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0031]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“底”、“頂”、“前”、“后”、“內”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0032]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“聯接”、“連通”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，一體地連接，也可以是可拆卸連接；可以是兩個元件內部的連通；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0033]本發明的發明構思如下，如技術背景所述，常規光學系統僅僅利用光線的反射原理進行對待測樣品的觀測，由于貫通通孔的存在而造成的對待測樣品可見光影像的影響，使得操作人員難以進行待測樣品位置調節，因此往往會出現分析不準確的現象；而本發明提供的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統通過使用膠合組鏡組使得光線進行彎曲，使得待測樣品的影像可以避開所述貫通通孔形成的黑斑，使得操作人員更加容易的進行位置調節。
[0034]下面將參照附圖來描述本發明的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，其中圖1是常規光路系統示意圖；圖2-4是常規光路系統出現的對待測樣品可見光影像造成影響的不意圖；圖5是本發明的不意圖。[0035]根據本發明的實施例，如圖5所示，本發明提供的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，包括測試光路、成像光路、入射及反射部件7，所述測試光路和所述成像光路安裝在所述入射及反射部件兩側，成反射鏡像對稱；
所述入射及反射部件7包括反射鏡，所述反射鏡傾斜安裝且具有設置在所述反射鏡7中心部位的貫通通孔71，測試光線由所述貫通通孔71射入并進入所述測試光路；
所述測試光路包括樣品臺9和具有通孔的準直孔裝置8，所述樣品臺9安裝在所述測試光路的一側，可沿安裝軸線進行位置移動，所述準直孔裝置8安裝在所述入射及反射部件7和所述樣品臺9之間；
所述成像光路包括膠合組鏡組(圖5中的5、6部分)和CCD靶面4，所述膠合組鏡組(圖5中的5、6部分)安裝在所述成像光路一側，所述膠合組鏡組(圖5中的5、6部分)中軸線與所述測試光路中軸線關于所述反射鏡的法向呈鏡面反射對稱，所述膠合組鏡組(圖5中的
5、6部分)包括靜膠合組鏡6和動膠合組鏡5，所述靜膠合組鏡6固定安裝，所述動膠合組鏡5動態安裝在所述靜膠合組6鏡和所述CCD靶面4之間，可沿所述成像光路軸線進行位置移動；所述CXD靶面4安裝在所述膠合組鏡組(圖5中的5、6部分)的后側。
[0036]X射線從所述貫通通孔71通過，經過所述準直孔裝置8，照射到所述樣品臺9上，轟擊樣品，而可見光由待測樣品上通過所述準直孔裝置8經所述反射鏡進行反射，X射線則無法通過所述準直孔裝置8，經過膠合組鏡組(圖5中的5、6部分)對可見光進行折射等光線彎曲行為，在所述CCD靶面4上進行成像，可以避免所述貫通通孔71在常規光學系統(如圖1所示)中出現的遮蔽待測樣品影像的黑斑，如圖2、3、4出現的情況，可以使得操作人員更容易的對待測樣品進行觀察和調節。
[0037]根據本發明【背景技術】中對現有技術所述，常規光學系統僅僅利用光線的反射原理進行對待測樣品的觀測，由于貫通通孔71的存在而造成的對待測樣品可見光影像的影響，如圖1-4所示，使得操作人員難以進行待測樣品位置調節，因此往往會出現分析不準確的現象；而本發明提供的用于測試光路(X熒光)與成像光路(可見光)同軸的光路系統通過使用膠合組鏡組使得光線進行彎曲，使得待測樣品的影像可以避開所述貫通通孔形成的黑斑，使得操作人員更加容易的進行位置調節。
[0038]根據本發明的實施例，所述測試光路為X射線測試光路，所述成像光路為可見光成像光路。
[0039]根據本發明的一些實施例，所述反射鏡安裝在所述安裝裝置上，所述安裝裝置上有與所述貫通通孔71相通的入射通孔，所述反射鏡需要固定安裝，而所述安裝裝置起到位置固定的作用，同時所述入射通孔則與所述貫通通孔71保持一致，保證入射X射線的準確和完全入射。
[0040]根據本發明的實施例，所述樣品臺9和所述反射鏡反射中心距離與所述動膠合組鏡5和所述反射鏡反射中心距離之間的關系為同向非線性關系。
[0041]膠合組鏡由凹凸透鏡組合而成，所述動膠合組鏡5和所述樣品臺9在各自運動軌跡上遵循光線的折射規律，并且在各自位置上根據上述關系一一對應，如圖5所示，虛線表示的樣品臺9和虛線表示的動膠合組鏡5則為表示其可以進行位置移動的圖示說明。
[0042]根據本發明的實施例，所述準直孔裝置8上表面與所述反射鏡反射中心垂直距離為大于等于IOmm小于于等于30mm。[0043]優選地，此垂直距離為10、15、20、25、30mm。
[0044]根據本發明的實施例，所述通孔小于等于2mm，如圖5中的所述準直孔裝置8上的孔。
[0045]根據本發明的實施例，所述準直孔裝置8是鉛玻璃裝置，所述鉛玻璃裝置可以固定安裝，也可以進行位置移動。
[0046]優選地，所述鉛玻璃裝置是鉛玻璃板，鉛玻璃的作用是擋X熒光，不擋可見光。鉛玻璃中間的是X熒光的準直孔，即所述通孔，所述通孔以外的X熒光不能透過鉛玻璃出來，X熒光只能通過鉛玻璃的小孔經準直后形成標準尺寸的微小X熒光光斑，投射在樣品上，經樣品反射形成帶特征的二次射線進入探測器，經軟件算法得出測試結果。成像光路由于是可見光，測量位置可以透過鉛玻璃經反射鏡和膠合鏡組進入CCD成像，因是共軸光路，成像中心即是測試點。
[0047]更進一步地,所述鉛玻璃裝置中的鉛玻璃厚度為小于等于20_。
[0048]優選地,所述鉛玻璃厚度為大于等于5mm小于等于15mm。
[0049]更優選地，所述鉛玻璃厚度為5mm、10mm、15mm。
[0050]更進一步地,所述鉛玻璃的所述通孔不大于2_。
[0051]根據本發明的一些實施例，所述貫通通孔71直徑小于等于8mm且大于等于1mm。
[0052]更進一步地,所述貫通通孔71直徑不大于3mm。
[0053]盡管參照本發明的多個示意性實施例對本發明的【具體實施方式】進行了詳細的描述，但是必須理解，本領域技術人員可以設計出多種其他的改進和實施例，這些改進和實施例將落在本發明原理的精神和范圍之內。具體而言，在前述公開、附圖以及權利要求的范圍之內，可以在零部件和/或者從屬組合布局的布置方面作出合理的變型和改進，而不會脫離本發明的精神。除了零部件和/或布局方面的變型和改進，其范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，其特征在于，包括測試光路、成像光路、入射及反射部件，所述測試光路和所述成像光路安裝在所述入射及反射部件兩側，成反射鏡像對稱； 所述入射及反射部件包括反射鏡，所述反射鏡傾斜安裝且具有設置在所述反射鏡中心部位的貫通通孔，測試光線由所述貫通通孔射入并進入所述測試光路； 所述測試光路包括樣品臺具有通孔的準直孔裝置，所述樣品臺安裝在所述測試光路的一側，可沿安裝軸線進行位置移動，所述準直孔裝置安裝在所述入射及反射部件和所述樣品臺之間; 所述成像光路包括膠合組鏡組和CCD靶面，所述膠合組鏡組安裝在所述成像光路一偵牝所述膠合組鏡組中軸線與所述測試光路中軸線關于所述反射鏡的法向呈鏡面反射對稱，所述膠合組鏡組包括靜膠合組鏡和動膠合組鏡，所述靜膠合組鏡固定安裝，所述動膠合組鏡動態安裝在所述靜膠合組鏡和所述CCD靶面之間，可沿所述成像光路軸線進行位置移動；所述CCD靶面安裝在所述膠合組鏡組的后側。
2.根據權利要求1所述的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，其特征在于，所述測試光路為X射線測試光路，所述成像光路為可見光成像光路。
3.根據權利要求1所述的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，，其特征在于，所述反射鏡安裝在安裝裝置上，所述安裝裝置上有與所述貫通通孔相通的入射通孔。
4.根據權利要求1所述的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，其特征在于，所述樣品臺和所述反射鏡反射中心距離與所述動膠合組鏡和所述反射鏡反射中心距離之間的關系為同向非線性關系。
5.根據權利要求1所述的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，其特征在于，所述準直孔裝置上表面與所述反射鏡反射中心部位垂直距離為大于等于IOmm小于等于30mmo
6.根據權利要求1所述的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，其特征在于，所述通孔小于等于2_。
7.根據權利要求1所述的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，其特征在于，所述準直孔裝置是鉛玻璃裝置。
8.根據權利要求7所述的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，其特征在于，所述鉛玻璃裝置中的鉛玻璃厚度為小于等于20_。
9.根據權利要求1所述的用于測試光路與成像光路同軸的光路系統，其特征在于，所述貫通通孔直徑小于等于8_且大于等于1_。
【文檔編號】G01N23/223GK103808748SQ201410083519
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】劉召貴, 牟仲財, 吳升海 申請人:江蘇天瑞儀器股份有限公司