ICS31.260 CCSL50 中华人民共和国国家标准 GB/T43530—2023 龙虾眼型聚焦光学元件性能测试方法 Testmethodofperformanceforlobstereyemicroporeoptics 2023-12-28发布 2024-07-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 测试装置 2 ………………………………………………………………………………………………… 4.1 测试原理及示意图 2 ………………………………………………………………………………… 4.2 主要参数 2 …………………………………………………………………………………………… 4.3 安全防护 3 …………………………………………………………………………………………… 5 测试条件 3 ………………………………………………………………………………………………… 6 样品 3 ……………………………………………………………………………………………………… 7 测试方法 3 ………………………………………………………………………………………………… 7.1 X射线焦距 3 ………………………………………………………………………………………… 7.2 十字臂垂直度 8 ……………………………………………………………………………………… 7.3 点扩散函数均匀性 9 ………………………………………………………………………………… 7.4 角分辨率 9 …………………………………………………………………………………………… 7.5 有效面积 10 …………………………………………………………………………………………… 7.6 有效面积均匀性 11 …………………………………………………………………………………… 7.7 半能宽 12 ……………………………………………………………………………………………… 8 测试报告 13 ………………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 测试报告记录表 15 ………………………………………………………………………GB/T43530—2023 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国科学院提出。 本文件由全国光电测量标准化技术委员会(SAC/TC487)归口。 本文件起草单位:北方夜视技术股份有限公司、中国科学院国家天文台、中国计量大学、北方夜视科 技(南京)研究院有限公司、长春理工大学、中国科学院空天信息创新研究院。 本文件主要起草人:黎龙辉、张臣、张淑琴、金戈、郭燕、付跃刚、贾振卿、李婧雯、张正君、王璞、 孙建宁、张勤东、王健、欧阳名钊、卢永红、张振、徐昭、姜博文。 ⅠGB/T43530—2023 龙虾眼型聚焦光学元件性能测试方法 1 范围 本文件描述了龙虾眼型聚焦光学元件的X射线焦距、十字臂垂直度、点扩散函数均匀性、角分辨 率、有效面积、有效面积均匀性、半能宽等性能的测试方法。 本文件适用于空间天文、医疗成像、海关检测、物质分析等X射线聚焦成像领域使用的龙虾眼型聚 焦光学元件的性能测试。其他用途的龙虾眼型聚焦光学元件参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T1185—2006 光学零件表面疵病 GB50073 洁净厂房设计规范 GBZ117—2022 工业探伤放射防护标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 龙虾眼型聚焦光学元件 lobstereyemicroporeoptics;MPO 基于掠入射反射原理对X射线进行会聚,由龙虾眼复眼式微小方形微通道构成的球面光学元件。 3.2 像距 imagedistance X射线聚焦图像中心位置与MPO凹面球心之间的距离。 3.3 物距 objectdistance X射线光源与MPO凸面球心之间的距离。 3.4 十字臂垂直度 perpendicularityofcrossline 聚焦十字线横线和竖线的夹角。 3.5 点扩散函数均匀性 uniformityofthepointspreadfunction 在焦距位置处,点扩散函数拟合为椭圆,椭圆长轴减去短轴的差值与椭圆长轴的比值。 3.6 有效面积 effectivearea MPO几何面积与光子传输效率的乘积。 1GB/T43530—2023 3.7 X射线焦距 X-rayfocallength 平行X射线入射时,MPO球面凹面顶点与会聚光斑面积最小处的几何距离。 3.8 中心焦斑 centerspot 对在焦距位置处会聚的光斑做等高线图,最大强度10%等高线对应的光斑图像。 3.9 半能宽 halfenergywidth 以中心焦斑重心为圆心做圆,圆内积分光强等于总光强一半时对应的直径与焦距的比值。 4 测试装置 4.1 测试原理及示意图 X射线光源发出的光线经过MPO样品改变光线的传播方向,聚焦形成清晰的十字焦斑,最终被放 置在曲率半径约1/2处的X射线探测器探测。MPO性能测试装置由X射线探测器、带有自准直功能 的经纬仪、半反半透镜和X射线光源组成,见图1。 标引序号说明: 1———像距; 5———X射线探测器; 2———MPO样品的厚度; 6———MPO样品; 3———物距; 7———经纬仪; 4———半反半透镜; 8———X射线光源。 图1 MPO性能测试装置示意图 4.2 主要参数 MPO性能测试装置的X射线光源主要技术参数应满足下列条件: a) X射线光源工作电压不高于20kV; b) X射线光源工作电流不高于2mA; c) X射线光源焦斑直径不大于0.05mm; d) X射线流强的稳定性为0%~5%; 2GB/T43530—2023 e) X射线光源功率范围为0W~50W。 MPO性能测试装置的X射线探测器主要技术参数应满足下列条件: a) X射线探测器的单像素尺寸不小于0.04mm; b) X射线探测器的工作温度为-30℃~-10℃; c) X射线能量分辨率为0eV(5.9keV)~200eV(5.9keV)。 MPO性能测试装置的工作距离主要技术参数应满足下列条件: a) X射线光源到MPO样品的物距不小于13m; b) 经纬仪到光轴的垂直距离不小于0.5m。 使用MPO性能测试装置测试时,MPO性能测试装置应在检定有效期内。当满足测试环境基本要 求时,无需修正。 可行时,在空气悬浮粒子浓度受控的洁净室(房间或限定空间)内进行测试,且静态洁净度等级宜优 于8级。静态洁净度等级8级应符合GB50073的要求。 4.3 安全防护 按照GBZ117—2022及下列要求做好安全防护。 a) 在测试场所应设置电离辐射警告标识和警示说明。 b) 进入测试场所时应佩戴个人剂量计和个人剂量报警仪。 c) 在每一次测试前,应确保测试装置的防护门处于关闭状态。只有在防护门关闭、所有防护与安 全装置系统都启动并正常运行的情况下,才能开始MPO性能测试工作。 5 测试条件 测试环境应满足以下基本要求。 a) 标准大气条件: 1) 温度:22℃±3℃; 2) 相对湿度:30%~55%。 b) 测试腔体的气压应不高于1×10-2Pa。 c) 不应有影响测试结果的振动。 6 样品 按GB/T1185—2006中6.2规定的可见法疵病试验方法和6.3规定的破边试验方法,使用10倍放 大镜或显微镜观测MPO样品端面,不应有擦痕、疵点、裂纹和破边。 MPO样品应存放在干燥、洁净的密闭环境中,可充入保护性气体(如氮气等)。MPO样品应轻拿、 轻放,宜使用专用夹具。 若MPO样品需要暴露在大气环境中存放,应采取适宜的保护措施(如使用防护罩、保护性气体 等),以减轻尘埃、盐雾、湿热、凝露等不利影响。 7 测试方法 7.1 X射线焦距 7.1.1 测试条件 主要参数如下: 3GB/T43530—2023