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原文传递飞秒激光驱动的定向超快X射线分幅成像装置及应用

专利名称：	飞秒激光驱动的定向超快X射线分幅成像装置及应用
摘要：	本发明提供了一种飞秒激光驱动的定向超快X射线分幅成像装置，所述装置包括：高功率钛宝石飞秒激光器、泵浦束线、超快事件样品、n条X射线探针束线和X射线成像板，还提供了其应用。本发明装置利用时间序列化的飞秒激光脉冲与气体靶相互作用产生具有相同时间序列的超短X射线序列，X射线序列依次照射超快事件，读取超快事件的瞬态图像信号，能把要求亚皮秒时间分辨的不可重复的超快过程单次成像记录。本发明装置使用圆周对称非同轴的分幅成像设计方案，最大限度的减少非同轴成像的视角差异。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院物理研究所
发明人：	王进光;陈黎明;李毅飞
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910841360.7
公开号：	CN110455837A
代理机构：	北京市英智伟诚知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	刘丹妮;姚望舒
分类号：	G01N23/083(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	100190北京市海淀区中关村南三街8号
主权项：	1.一种飞秒激光驱动的定向超快X射线分幅成像装置，其特征在于，所述装置包括：高功率钛宝石飞秒激光器、泵浦束线、超快事件样品、n条X射线探针束线和X射线成像板；其中，n≥3优选为6，且所述n条X射线探针束线用于产生n束准直定向传播的硬X射线，n束X射线的传播路径交汇于空间中的一点，且以可调的时间间隔依次通过这一点。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泵浦束线包括分束器和聚焦透镜；优选地，所述分束器为反射镜，优选为45度反射镜；更优选地，所述聚焦透镜的焦点和超快事件样品位于所述n束X射线的空间交汇处。 3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述每条X射线探针束线包括分束器、延时器、聚焦装置和超声喷气系统；优选地，所述分束器为反射镜，优选为45度反射镜。 4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述X射线探针束线中，所述延时器设置于分束器后；优选地，所述延时器由四块45度全反射镜和一个电动位移台组成，用于调节分束器取出的飞秒激光脉冲的光程，其中两块全反镜可以随电动位移台移动。 5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述X射线探针束线中，所述聚焦装置设置于延时器后；优选地，所述聚焦装置为离轴抛物面镜；更优选地，所述离轴抛物面镜的有效焦距500mm，口径3英寸，离轴角30度，铝制基底镀金膜；和/或所述n个离轴抛物面镜呈圆周阵列排布，所有离轴抛物面镜的出射轴延长线交于空间中一点，使产生的定向X射线交于该点。 6.根据权利要求3至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述超声喷漆系统设置于飞秒激光脉冲的焦点处。 7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述X射线成像板设置于超快事件样品下游；优选地，所述X射线成像板与超快时间样品的距离为0.1～1m，优选为0.3～0.8m，最优选为0.5m。 8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述高功率钛宝石飞秒激光器采用啁啾脉冲放大技术产生中心波长800nm，单脉冲能量6J，脉宽30fs，峰值功率不小于200TW的超强激光脉冲。 9.一种飞秒激光驱动的定向超快X射线分幅成像系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1至8中任一项所述的飞秒激光驱动的定向X射线分幅成像装置。 10.权利要求1至8中任一项所述的飞秒激光驱动的定向超快X射线分幅成像装置在制备超快过程记录设备中的应用；优选地，所述超快过程为单次的、不能重复事件。
所属类别：	发明专利