CZ303940B6 - X-ray telescope - Google Patents

X-ray telescope Download PDF

Info

Publication number
CZ303940B6
CZ303940B6 CZ20120265A CZ2012265A CZ303940B6 CZ 303940 B6 CZ303940 B6 CZ 303940B6 CZ 20120265 A CZ20120265 A CZ 20120265A CZ 2012265 A CZ2012265 A CZ 2012265A CZ 303940 B6 CZ303940 B6 CZ 303940B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
single crystal
parabolic
distance
plates
monocrystalline
Prior art date
Application number
CZ20120265A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2012265A3 (en
Inventor
Chadzitaskos@Goce
Original Assignee
Ceské vysoké ucení technické v Praze, Fakulta jaderná a fyzikálne inzenýrská
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ceské vysoké ucení technické v Praze, Fakulta jaderná a fyzikálne inzenýrská filed Critical Ceské vysoké ucení technické v Praze, Fakulta jaderná a fyzikálne inzenýrská
Priority to CZ20120265A priority Critical patent/CZ303940B6/en
Priority to EP13161913.2A priority patent/EP2654045A3/en
Publication of CZ2012265A3 publication Critical patent/CZ2012265A3/en
Publication of CZ303940B6 publication Critical patent/CZ303940B6/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/062Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements the element being a crystal
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/064Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements having a curved surface

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Telescopes (AREA)

Abstract

The present invention relates to an X-ray telescope displaying X-ray radiation with wavelength {lambda} comprising a band comprised of bent monocrystalline plates (1, 2) with atomic planes (5) parallel to the surface of these monocrystalline plates (1, 2), wherein the distance of the monocrystalline plates (1, 2) from each other changes in each monocrystalline plate (1, 2) according to the following relationship d = wherein n is a natural number indicating number of wavelengths {lambda} falling on the difference of ray trajectories upon reflection from two adjacent atomic planes (5) and p represents the double of the distance of the focal line (F) from a crest line (V) of a parabolic band, i.e. that for a given monocrystalline plate (1, 2) extending between (ximin) and (ximax) stands for the relationship = , wherein (di0) represents the distance between the atomic planes (5) at a point with the coordinate (ximin) and (d) represents the distance between the atomic planes (5) at a point with the coordinate (x). This characteristic can be achieved by distribution of temperatures in various places according to the experimentally measured dependence of a grid parameter {gamma} on the temperature value T(x) = T(ximin) +

Description

Oblast technikyTechnical field

Předkládané řešení se týká rentgenového teleskopu pro zobrazování předmětů v monochromatickém rentgenovém záření.The present invention relates to an X-ray telescope for displaying objects in monochromatic X-ray radiation.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Rentgenovým zářením se rozumí elektromagnetické záření o vlnových délkách menších než 10 nm. Místo optických čoček ve viditelné oblasti světla jsou dosud používány pro rentgenovou teleskopii jako objektivy především kombinace rotačního hyperboloidu s rotačním paraboloidem, která využívá dvou totálních odrazů paprsků pod malými úhly, díky tomu, že index lomu na kovech pro tyto paprsky je menší než jedna.X-ray radiation means electromagnetic radiation of wavelengths less than 10 nm. Instead of optical lenses in the visible region of light, the combination of a rotating hyperboloid with a rotating paraboloid, which uses two total beam reflections at low angles, has been used as x-ray telescopes as lenses because the refractive index on metals for these beams is less than one.

Jelikož možné úhly dopadu jsou malé, od několika stupňů pro energie 0,1 keV až po několik minut pro 10 keV a pro odpovídající vlnové délky 10 nm až 0,1 nm, je potřeba objektiv sestavit z více do sebe vložených systémů zobrazujících do stejného ohniska, aby se zvětšila plocha objektivu. Čím vyšší energie, tím více systému v sobě pro stejnou plochu. Tyto teleskopy se nazývají Wolterovy. Existují tři typy Wolterových teleskopů, první dva jsou dvě různá uspořádání hyperboloidu a paraboloidu a třetí je kombinace rotačního elipsoidu a rotačního paraboloidu.Since the possible angles of incidence are small, from a few degrees for energy of 0.1 keV to several minutes for 10 keV and corresponding wavelengths of 10 nm to 0.1 nm, the lens needs to be assembled from multiple nested imaging systems to increase the lens area. The higher the energy, the more system in itself for the same area. These telescopes are called Wolters. There are three types of Wolter telescopes, the first two being two different arrangements of hyperboloid and paraboloid, and the third is a combination of a rotating ellipsoid and a rotating paraboloid.

Další princip, který se používá pro konstrukci rentgenových teleskopů, je kolimace rentgenového záření množstvím paralelních přímých kanálků v absorpčním materiálu, jimiž prochází záření a které určují směr, z nějž dopadající záření je detekováno.Another principle used for the construction of X-ray telescopes is the collimation of X-rays by a plurality of parallel straight channels in the absorbent material through which the radiation passes and which determines the direction from which the incident radiation is detected.

Další používaný princip je tzv. humři oko, buď jednorozměrné, nebo dvourozměrné. Funguje opět na principu úplného odrazu rentgenového záření od systému tenkých destiček ohnutých do parabolického pásu, které odrážejí záření do jedné přímky. Dvourozměrné humři oko je kombinace dvou jednorozměrných na sebe kolmých systémů, které odrážejí záření do bodu.Another principle used is the lobster eye, either one-dimensional or two-dimensional. It works again on the principle of total reflection of X-rays from a system of thin plates bent into a parabolic strip, which reflect radiation in a single line. A two-dimensional lobster eye is a combination of two one-dimensional perpendicular systems that reflect radiation to a point.

Dále je znám Kirkpatrick-Baez teleskop, který je tvořen dvěma na sebe kolmými parabolickými zrcadly, z nichž první zobrazí objekt na přímku a druhý do bodu. Opět díky malému úhlu dopadu je teleskop tvořen mnoha vrstvami se společným ohniskem.Further known is the Kirkpatrick-Baez telescope, which is made up of two perpendicular parabolic mirrors, the first of which depicts the object on a straight line and the second at a point. Again, thanks to the low angle of incidence, the telescope is made up of many layers with a common focus.

Všechny výše popsané teleskopy využívají toho, že index lomu některých materiálů pro rentgenové záření je o málo menší nezjedná a pro malé úhly dochází k úplnému odrazu. Navíc index lomu závisí na energii rentgenového záření a pro vyšší energie je použitelnost omezená. U všech typů je relativně velká ohnisková vzdálenost.All the telescopes described above make use of the fact that the refractive index of some X-ray materials is slightly less than one, and at low angles complete reflection occurs. In addition, the refractive index depends on the energy of the X-ray radiation and for higher energies the usability is limited. Focal length is relatively large for all types.

Při všech výše uvedených příkladech dochází k poměrně velké absorpci rentgenového záření a všechny systémy mají také relativně velké ohniskové vzdálenosti, tedy obrazové a předmětové vzdálenosti, a fungují pro delší vlnové délky kolem 10 nm. Též výroba takových součástek je velice náročná na výrobní zařízení a tím nákladná.In all of the above examples, X-ray absorption is relatively high, and all systems also have relatively large focal lengths, i.e. image and subject distances, and operate at longer wavelengths of about 10 nm. Also, the production of such components is very labor intensive and expensive.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Všechny výše uvedené nedostatky zlepšuje rentgenový teleskop, využívající monokrystaly, který zobrazuje rentgenové záření o vlnové délce λ podle předkládaného řešení. Jeho podstatou je, že je tvořen parabolickým pásem s vrcholovou přímkou v počátku souřadnic (x=0, y=0) a s ohniskovou přímkou o souřadnicích (x=0, y=p/2), který je složen z ohnutých obdélníkových monokrystalických destiček řezaných tak, že atomové roviny jsou rovnoběžné s povrchem mono- 1 CZ 303940 Β6 krystalických destiček. Tyto monokrystalické destičky jsou svými okraji uchyceny ve dvou rovnoběžně uspořádaných držácích, zajišťujících parabolickou geometrii pásu. Vzájemná vzdálenost mezi atomovými rovinami dané monokrystalické destičky, označená písmenem d, je proměnná tak, že nejmenší vzdálenost d0 je u konců ležících blíže k vrcholové přímce parabolického pásu v místě xmjn a největší vzdálenost dmax je u konců ležících dále od vrcholové přímky parabolického pásu v místě xmax. Mezi těmito konci se vzájemná vzdálenost d atomových rovin v každé monokrystalické destičce mění v závislosti na velikosti vzdálenosti souřadnice x od vrcholové přímky parabolického pásu dle vztahu kde n je přirozené číslo, které udává počet vlnových délek připadajících na rozdíl drah paprsku při odrazu od dvou sousedních atomových rovin, což je podmínka interference, &p je dvojnásobek vzdálenosti ohniskové přímky od vrcholové přímky parabolického pásu a pro průběh teploty podél dané monokrystalické destičky ve směru osy x v jednotlivých bodech odpovídajících x-ové souřadnici je splněna podmínkyAll of the above drawbacks are improved by a single crystal X-ray telescope that displays X-rays of wavelength λ according to the present invention. Its essence is that it consists of a parabolic band with a vertex line at the beginning of the coordinates (x = 0, y = 0) and a focal line of coordinates (x = 0, y = p / 2), consisting of bent rectangular monocrystalline plates cut such that the atomic planes are parallel to the surface of mono- crystalline plates. These monocrystalline plates are attached with their edges in two parallel holders ensuring parabolic geometry of the strip. The relative distance between the atomic planes of a given single crystal plate, denoted by the letter d, is variable so that the smallest distance d 0 is at the ends lying closer to the apex line of the parabolic strip at x mjn and the greatest distance d max is strip in place x max . Between these ends, the mutual distance d of the atomic planes in each monocrystalline plate varies depending on the magnitude of the x coordinate from the apex of the parabolic band according to the formula where n is a natural number that indicates the number of wavelengths planes, which is a condition of interference, & p is twice the distance of the focal line from the apex line of the parabolic strip and the conditions for the temperature along the given single crystal plate in the x-axis direction at each point corresponding to the x-coordinate

kde y je koeficient tepelné roztažnosti dané monokrystalické destičky ve směru kolmém na její povrch.where y is the coefficient of thermal expansion of a given single crystal in a direction perpendicular to its surface.

V jednom možném provedení je parabolický pás složen z monokrystalických destiček jednoho druhu monokrystalu. V jiném provedení může být parabolický pás složen z monokrystal ických destiček alespoň dvou druhů monokrystalu. Je také možné uspořádání, kdy jsou mezi monokrystalickými destičkami mezery.In one possible embodiment, the parabolic strip is composed of single crystal platelets of one type of single crystal. In another embodiment, the parabolic strip may be composed of single crystal platelets of at least two single crystal types. It is also possible to have gaps between the monocrystalline plates.

Monokrystalické destičky mohou být i z monokrystalů, jejichž povrch je rovnoběžný s různými atomovými rovinami.Monocrystalline plates may also be of single crystals whose surface is parallel to different atomic planes.

Výhodou tohoto uspořádání je, že zobrazuje monochromatické rentgenové záření o vlnové délce λ do ohniskové přímky a může využít k zobrazení maximum plochy parabolického pásu, to znamená, že tu část, která je slepá a neodráží lze výběrem materiálů teoreticky libovolně zmenšit.The advantage of this arrangement is that it displays monochromatic X-rays of wavelength λ in the focal line and can use the maximum area of the parabolic band to imaging, that is, the part that is blind and does not reflect can theoretically be arbitrarily reduced by selecting materials.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Příklad zobrazovací rentgenového teleskopu podle předkládaného řešení je uveden na přiložených výkresech. Na Obr. 1 je příklad parabolického pásu složeného z ohnutých destiček různých monokrystalů. Na Obr. 2 jsou znázorněny vrcholová a ohnisková přímka a paprsky přicházející od vzdáleného zdroje, které se od každého místa na každé monokrystalické destičce odrážejí na přímku v ohnisku parabolického pásu. Na Obr. 3 jsou v řezu znázorněny jednotlivé monokrystalické destičky v parabolickém pásu, ležící mezi souřadnicemi xmjn a xmax, Obr. 4 ukazuje jednu destičku z pásu se znázorněnými atomovými rovinami.An example of an X-ray imaging telescope according to the present invention is shown in the accompanying drawings. In FIG. 1 is an example of a parabolic strip composed of bent wafers of various single crystals. In FIG. 2, the apex and focal lines and the rays coming from a remote source are shown, which reflect from each location on each single crystal plate to a line in the focus of the parabolic strip. In FIG. Fig. 3 is a cross-sectional view of single monocrystalline plates in a parabolic strip lying between the coordinates x mjn and x max ; 4 shows one plate of the strip with atomic planes shown.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Pro odraz záření od povrchu pod větším úhlem je potřeba, aby byla splněna Braggova podmínka. Rentgenový teleskop podle uvedeného řešení je tvořen tenkými obdélníkovými destičkami s atomovými rovinami 5 rovnoběžnými s povrchem monokrystalů. Tyto destičky jsou ohnuty a uspořádány vedle sebe tak, že tvoří části parabolického pásu jak je vidět na Obr. 1. V uváděném příkladu je parabolický pás tvořený dvěma typy monokrystalických pásků i a 2, které se střídají tak, že po ohřátí každé destičky I, 2 v různých místech na teplotu určenou dále uvedeným výrazem (3) splňují ve všech bodech Braggovu podmínku pro odraz rentgenového záření do ohniskové přímky F parabolického pásu. Monokrystalické pásky jsou uchyceny po stranách ve dvou rovnoběžně uspořádaných držácích 3, zajišťujících parabolickou geometrii pásu.To reflect the radiation from the surface at a greater angle, the Bragg condition is required. The x-ray telescope according to the present invention consists of thin rectangular plates with atomic planes 5 parallel to the surface of single crystals. These plates are bent and arranged side by side to form portions of the parabolic strip as shown in FIG. 1. In the present example, the parabolic strip consists of two types of monocrystalline strips i and 2, which alternate so that after each plate I, 2 is heated at different points to the temperature specified by the expression (3) below, they meet the Bragg X-ray reflection condition radiation to the focal line F of the parabolic strip. The monocrystalline strips are attached to the sides in two parallel holders 3 providing parabolic belt geometry.

Na Obr. 2 jsou znázorněny jednotlivé rentgenové paprsky 4, které se odrážejí od monokrystal ických destiček parabolického pásu na ohniskovou přímku F parabolického pásu. Rentgenové paprsky 4 přicházející od vzdáleného objektu se odrážejí do ohniskové přímky F, kde dochází ke konstruktivní interferenci. Rovnice paraboly je dána rovnicí y= x' kde p je dvojnásobek vzdálenosti ohniskové přímky F od vrcholové přímky V parabolického pásu, vrcholová přímka V parabolického pásu leží v počátku souřadnic, tj. v bodě x=0 a y=0.In FIG. 2 shows individual X-rays 4, which are reflected from the monocrystalline plates of the parabolic strip to the focal line F of the parabolic strip. The X-rays 4 coming from the distant object are reflected in the focal line F where constructive interference occurs. The parabolic equation is given by the equation y = x 'where p is twice the distance of the focal line F from the apex line V of the parabolic strip, the apex line V of the parabolic strip lies at the origin of the coordinates, ie at x = 0 and y = 0.

K. zajištěni Braggovy podmínky v každém bodě je potřeba, aby se měnila vzdálenost mezi atomovými rovinami 5 v každé destičce monokrystalu podél parabolického pásu. Je možné pás poskládat z jednoho druhu monokrystalu a přerušovaný pásy mezer mezi nimi, nebo je výhodné pás poskládat z destiček alespoň dvou druhů monokrystalů, zde jsou uvedeny dva druhy moriokrystalických destiček 1 a 2, a zmenšit nebo vyloučit mezery, případně kombinovat s monokrystaly, jejichž povrch je rovnoběžný s různými atomovými rovinami 5. Tím bude zajištěno, že záření o dané vlnové délce ze vzdáleného zdroje bude odraženo do ohniskové přímky F parabolického pásu. Změna vzdálenosti mezi atomovými rovinami 5 v monokrystal ické destičce může být vytvořena změnou koncentrace příměsí nebo různou tepelnou roztažností způsobenou nerovnoměrným rozložením teploty v různých místech monokrystal ické destičky. V případě různých teplot podél pásu, lze v omezeném rozsahu měnit i měřenou vlnovou délku změnou průběhu teplot v různých místech monokrystal ických destiček a různých místech podél pásu. Vzdálenost mezi rovinami monokrystalické destičky je d a je proměnná tak, že nejmenší vzdálenost do je blíže vrcholové přímce V parabolického pásu a největší vzdálenost djmx je na vzdálenějším konci monokrystalické destičky od vrcholové přímky V parabolického pásu. Pro dopadající rentgenový paprsek 4 svírající úhel a s normálou k ploše splňuje Braggovu podmínku 2d cos a = ηλ, kde «je přirozené číslo a λ vlnová délka zobrazovaného rentgenového záření.K. to ensure Bragg condition at each point it is necessary to vary the distance between atomic planes 5 in each single crystal plate along the parabolic band. It is possible to assemble the strip from one type of single crystal and intermittent strips of gaps between them, or it is advantageous to assemble the strip from plates of at least two types of single crystals, here are two types of moriocrystalline plates 1 and 2. the surface is parallel to the different atomic planes 5. This will ensure that radiation of a given wavelength from a distant source is reflected into the focal line F of the parabolic strip. The variation in the distance between the atomic planes 5 in the single crystal plate can be created by varying the concentration of impurities or by different thermal expansion caused by uneven temperature distribution at different locations in the single crystal plate. In the case of different temperatures along the strip, the measured wavelength can also be varied to a limited extent by varying the temperature profile at different locations of the single crystal and at different locations along the strip. The distance between the planes of the single crystal plate is d and is variable such that the smallest distance do is closer to the apex line V of the parabolic strip and the greatest distance djmx is at the distal end of the monocrystalline plate from the apex line V of the parabolic strip. For the incident X-ray 4 forming an angle α with the normal to the surface, it satisfies the Bragg condition 2d cos a = ηλ, where «is the natural number and λ the wavelength of the displayed X-ray radiation.

Jedna ohnutá monokrystalická destička v parabolickém pásu s naznačenými atomovými rovinami 5 a s vyznačením vzdáleností mezi jednotlivými atomovými rovinami 5, které se mění od d$ do tinax, je uvedena na Obr. 4.One bent single crystal plate in a parabolic band with indicated atomic planes 5 and indicating the distances between the individual atomic planes 5, which vary from d $ to tinax, is shown in Figs. 4.

Pokud se vyjádří Braggova podmínka pro monokrystal ickou destičku v parabolickém pásu v závislosti na souřadnici x dostane seIf Bragg's condition is expressed for a single-crystal plate in a parabolic band depending on the x coordinate,

Lp kde «je přirozené číslo, které udává počet vlnových délek připadajících na rozdíl drah paprsku při odrazu od dvou sousedních atomových rovin &p je dvojnásobek vzdálenosti ohniskové přímky od vrcholové přímky parabolického pásu.Lp where «is a natural number that indicates the number of wavelengths attributable to the difference of beam paths when reflected from two adjacent atomic planes & p is twice the distance of the focal line from the apex line of the parabolic band.

Při použití různého rozložení teploty se získá vztah pro tepelnou roztažnost mřížkového parametru d = d„ (1 + /Δ7), (2) kde / je koeficient tepelné roztažnosti dané monokrystalické destičky ve směru kolmém ktéto monokrystal ické destičce a ΔΤ rozdíl teplot mezi místy na monokrystal ické destičce o souřadnici x a Xmin· Pro průběh teploty podél monokrystalické destičky ve směru osy x v jednotlivých bodech o dané x-ové souřadnici musí být splněn vztah r(xW(xmm) + ηλUsing a different temperature distribution, the relation for the thermal expansion of the lattice parameter d = d is (1 + / Δ7), (2) where / is the coefficient of thermal expansion of the given single crystal in the direction perpendicular to that single crystal. monocrystalline plate with x and Xmin coordinates · For the temperature along the monocrystalline plate in the x-axis direction at the individual points of the x-coordinate, the relation r (xW (x mm ) + ηλ

2pdz x2 + p2 -1 (3) kde do je vzdálenost mezi atomovými rovinami 5 v místě Xmin, tj· na okraji monokrystalické ío destičky bližším vrcholové přímce V parabolického pásu.2pd z x 2 + p 2 -1 (3) where do is the distance between atomic planes 5 at the point Xmin, ie at the edge of the single crystal plate near the apex line in the parabolic strip.

Pro umístění a výrobu monokrystalické destičky lze pro destičku ležící mezi x-ovými souřadnicemi Xmin a Xniax pOUŽÍt VZtahFor the placement and production of a single crystal plate, the relationship between the Xmin and Xniax coordinates can be used.

4d.4d.

max n/:max n /:

4dl -η2λ2 (4)4dl -η 2 λ 2

Pro destičku germaniového monokrystalu a teploty mezi 250 a 1000 Kje pro vlnovou délku 0,5 nm hodnota ^maxFor a germanium single crystal plate and a temperature of between 250 and 1000 K, for a wavelength of 0.5 nm, the value of max

-- 1,023, a pro vlnovou délku 0,55nm hodnota -^•max- 1.023, and for a wavelength of 0.55nm, the value - ^ • max

-= 1,08, «^min tj. například pro xmin = 10 cm bude xmax = 10,8 cm. Čím bude hodnotu součinu η λ, tj. přirozeného čísla a vlnové délky blíže dvojnásobku tím lepší poměr se získá. To znamená, že v bodě Xnun, který splňuje podmínku pro do bude začátek monokrystalické destičky při teplotě 250 K a bude končit v bodě x,iiax při teplotě 1000 K.= 1.08, min-1 ie, for example, for x min = 10 cm x max = 10.8 cm. The closer the value of the product η λ, ie the natural number and wavelength closer to twice the better the ratio is obtained. That is, at the Xnun point that satisfies the condition for do, the single crystal plate will start at 250 K and will end at the x, i, and x points at 1000 K.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Využití tohoto rentgenového teleskopu je především v rentgenové teleskopů k soustředění 35 monochromatického záření do úsečky, k monitorování a vyhledávání radioaktivních zdrojů.The use of this X-ray telescope is primarily in X-ray telescopes to concentrate 35 monochromatic radiation into a line segment, to monitor and search for radioactive sources.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

1. Rentgenový teleskop zobrazující rentgenové záření o vlnové délce (λ), vyznačující se tím, že je tvořen parabolickým pásem s vrcholovou přímkou (V) v počátku souřadnic (x=0, y=0), a s ohniskovou přímkou o souřadnicích (x=0, y=p/2), který je složen z ohnutých obdélníkových monokrystalických destiček řezaných tak, že jejich atomové roviny (5) jsou rovnoběžné s povrchem monokrystalických destiček, kde tyto monokrystalické destičky jsou svými okraji uchyceny ve dvou rovnoběžně uspořádaných držácích (3), zajišťujících parabolickou geometrii pásu, kde vzájemná vzdálenost (d) mezi atomovými rovinami (5) dané monokrystalickéAn X-ray telescope displaying X-ray radiation of wavelength (λ), characterized in that it consists of a parabolic band with a vertex line (V) at the origin of the coordinates (x = 0, y = 0) and a focal line of coordinates (x = 0, y = p / 2), which is composed of bent rectangular monocrystalline plates cut so that their atomic planes (5) are parallel to the surface of the monocrystalline plates, where these monocrystalline plates are held by their edges in two parallel holders (3) , providing the parabolic geometry of the strip, where the mutual distance (d) between the atomic planes (5) of the given single crystal

-4CZ 303940 Β6 destičky je proměnná tak, že nejmenší vzdálenost (do) je u konců ležících blíže k vrcholové přímce (V) parabolického pásu v místě (xmj„) a největší vzdálenost (dmax) je u konců ležících dále od vrcholové přímky (V) parabolického pásu v místě (xmax) a mezi těmito konci se vzájemná vzdálenost (d) atomových rovin (5) v každé monokrystalické destičce mění v závislosti na velikosti vzdálenosti souřadnice (x) od vrcholu (V) parabolického pásu dle vztahu-4GB 303940 Β6 the plate is variable so that the smallest distance (to) at the ends lying closer to the apex line (V) of the parabolic strip at (x m j ") and the largest distance (d max ) at the ends lying farther from the apex lines (V) of the parabolic strip at (x max ) and between these ends, the relative distance (d) of the atomic planes (5) in each monocrystalline plate varies depending on the magnitude of the coordinate (x) distance from the apex (V) of the parabolic strip

kde n je přirozené číslo, které udává počet vlnových délek (λ) připadajících na rozdíl drah paprsku při odrazu od dvou sousedních atomových rovin (5) a p je dvojnásobek vzdálenosti ohniskové přímky (F) od vrcholové přímky (V) paraboly a pro průběh teploty podél dané monokrystalické destičky ve směru osy (x) v jednotlivých bodech odpovídajících x-ové souřadnici je splněna podmínkawhere n is a natural number that indicates the number of wavelengths (λ) attributable to the difference of beam paths when reflected from two adjacent atomic planes (5) and p is twice the distance of the focal line (F) from the dish's top line (V) and given single-crystal plates in the direction of the axis (x) at individual points corresponding to the x-coordinate, the condition is met

Γ W = 7K,[xL 7777 _, kde γ je koeficient tepelné roztažnosti dané monokrystalické destičky ve směru kolmém na její povrch.Γ W = 7K, [xL 7777 _, where γ is the coefficient of thermal expansion of a given single crystal in a direction perpendicular to its surface.

2. Rentgenový teleskop podle nároku 1, vyznačující se tím, že parabolický pás je složen z monokrystalických destiček (1) jednoho druhu monokrystalu.X-ray telescope according to claim 1, characterized in that the parabolic band is composed of single crystal plates (1) of one type of single crystal.

3. Rentgenový teleskop podle nároku 1, vyznačující se tím, že parabolický pás je složen z monokrystalických destiček (1, 2) alespoň dvou druhů monokrystalu.The X-ray telescope according to claim 1, characterized in that the parabolic band is composed of single crystals (1, 2) of at least two single crystal types.

4. Rentgenový teleskop podle nároku kteréhokoli z nároků laž3, vyznačující se tím, že mezi monokrystalickými destičkami (1,2) jsou mezery.X-ray telescope according to any one of claims 1 to 3, characterized in that there are gaps between the single crystal plates (1, 2).

5. Rentgenový teleskop podle kteréhokoli z nároků laž4, vyznačující se tím, že monokrystalické destičky (1, 2) jsou z monokrystalů, jejichž povrch je rovnoběžný s různými atomovými rovinami (5).X-ray telescope according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the single crystal plates (1, 2) are single crystal whose surface is parallel to different atomic planes (5).

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Rentgenový teleskop zobrazující rentgenové záření o vlnové délce (λ), vyznačující se tím, že je tvořen parabolickým pásem s vrcholovou přímkou (V) v počátku souřadnic (x=0, y=0), a s ohniskovou přímkou o souřadnicích (x=0, y=p/2), který je složen z ohnutých obdélníkových monokrystalických destiček řezaných tak, že jejich atomové roviny (5) jsou rovnoběžné s povrchem monokrystalických destiček, kde tyto monokrystalické destičky jsou svými okraji uchyceny ve dvou rovnoběžně uspořádaných držácích (3), zajišťujících parabolickou geometrii pásu, kde vzájemná vzdálenost (d) mezi atomovými rovinami (5) dané monokrystalickéAn X-ray telescope displaying X-ray radiation of wavelength (λ), characterized in that it consists of a parabolic band with a vertex (V) at the beginning of the coordinates (x = 0, y = 0) and a focal line of the coordinates (x = 0, y = p / 2), which is composed of bent rectangular monocrystalline plates cut so that their atomic planes (5) are parallel to the surface of the monocrystalline plates, where the monocrystalline plates are held by their edges in two parallel holders (3) , providing the parabolic geometry of the strip, where the mutual distance (d) between the atomic planes (5) of the given single crystal -4CZ 303940 Β6 destičky je proměnná tak, že nejmenší vzdálenost (do) je u konců ležících blíže k vrcholové přímce (V) parabolického pásu v místě (xmj„) a největší vzdálenost (dmax) je u konců ležících dále od vrcholové přímky (V) parabolického pásu v místě (xmax) a mezi těmito konci se vzájemná vzdálenost (d) atomových rovin (5) v každé monokrystalické destičce mění v závislosti na velikosti vzdálenosti souřadnice (x) od vrcholu (V) parabolického pásu dle vztahu kde n je přirozené číslo, které udává počet vlnových délek (λ) připadajících na rozdíl drah paprsku při odrazu od dvou sousedních atomových rovin (5) a p je dvojnásobek vzdálenosti ohniskové přímky (F) od vrcholové přímky (V) paraboly a pro průběh teploty podél dané monokrystalické destičky ve směru osy (x) v jednotlivých bodech odpovídajících x-ové souřadnici je splněna podmínka-4GB 303940 Β6 the plate is variable so that the smallest distance (to) at the ends lying closer to the apex line (V) of the parabolic strip at (x m j ") and the largest distance (d max ) at the ends lying farther from the apex lines (V) of the parabolic strip at (x max ) and between these ends, the relative distance (d) of the atomic planes (5) in each monocrystalline plate varies depending on the magnitude of the coordinate (x) distance from the apex (V) of the parabolic strip where n is a natural number that indicates the number of wavelengths (λ) attributable to the difference in beam paths when reflected from two adjacent atomic planes (5) and p is twice the distance of the focal line (F) from the dish's top line (V) and given single-crystal plates in the direction of the axis (x) at individual points corresponding to the x-coordinate, the condition is met Γ W = 7K,[xL 7777 _, kde γ je koeficient tepelné roztažnosti dané monokrystalické destičky ve směru kolmém na její povrch.Γ W = 7K, [xL 7777 _, where γ is the coefficient of thermal expansion of a given single crystal in a direction perpendicular to its surface. 2. Rentgenový teleskop podle nároku 1, vyznačující se tím, že parabolický pás je složen z monokrystalických destiček (1) jednoho druhu monokrystalu.X-ray telescope according to claim 1, characterized in that the parabolic band is composed of single crystal plates (1) of one type of single crystal. 3. Rentgenový teleskop podle nároku 1, vyznačující se tím, že parabolický pás je složen z monokrystalických destiček (1, 2) alespoň dvou druhů monokrystalu.The x-ray telescope according to claim 1, characterized in that the parabolic band is composed of single crystals (1, 2) of at least two single crystal types. 4. Rentgenový teleskop podle nároku kteréhokoli z nároků laž3, vyznačující se tím, že mezi monokrystalickými destičkami (1,2) jsou mezery.An x-ray telescope according to any one of claims 1 to 3, characterized in that there are gaps between the single crystal plates (1, 2). 5. Rentgenový teleskop podle kteréhokoli z nároků laž4, vyznačující se tím, že monokrystalické destičky (1, 2) jsou z monokrystalů, jejichž povrch je rovnoběžný s různými atomovými rovinami (5).X-ray telescope according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the single crystal plates (1, 2) are single crystal whose surface is parallel to different atomic planes (5). výkresydrawings - 5 CZ 303940 B6- 5 GB 303940 B6 OBR. 2GIANT. 2
CZ20120265A 2012-04-17 2012-04-17 X-ray telescope CZ303940B6 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20120265A CZ303940B6 (en) 2012-04-17 2012-04-17 X-ray telescope
EP13161913.2A EP2654045A3 (en) 2012-04-17 2013-04-02 X-ray telescope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20120265A CZ303940B6 (en) 2012-04-17 2012-04-17 X-ray telescope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2012265A3 CZ2012265A3 (en) 2013-07-03
CZ303940B6 true CZ303940B6 (en) 2013-07-03

Family

ID=47998317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20120265A CZ303940B6 (en) 2012-04-17 2012-04-17 X-ray telescope

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2654045A3 (en)
CZ (1) CZ303940B6 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4084089A (en) * 1976-12-20 1978-04-11 North American Philips Corporation Long wave-length X-ray diffraction crystal and method of manufacturing the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923720A (en) * 1997-06-17 1999-07-13 Molecular Metrology, Inc. Angle dispersive x-ray spectrometer
US6317483B1 (en) * 1999-11-29 2001-11-13 X-Ray Optical Systems, Inc. Doubly curved optical device with graded atomic planes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4084089A (en) * 1976-12-20 1978-04-11 North American Philips Corporation Long wave-length X-ray diffraction crystal and method of manufacturing the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(Techniques in X-ray Astronomy, Kulinder Pal Singh,[on-line:http://www.ias.ac.in/resonance/June2005/pdf/June2005p15-23.pdf]), 06.2006,cely clanek a obr. 1, 2 a 5 *
(X-ray optics, H. Wolter, Spiegelsysteme streifenden Einfalls als abbildende Optiken für Röntgenstrahlen, Annalen der Physik, vol. 10, pp. 94-114, DOI 10.1002/andp.19524450108) 1952, cely clanek *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2012265A3 (en) 2013-07-03
EP2654045A3 (en) 2017-01-25
EP2654045A2 (en) 2013-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120281811A1 (en) X-ray imaging method and x-ray imaging apparatus
JP5796976B2 (en) X-ray imaging device
EP1642304B1 (en) Beam conditioning system
JP2014521437A5 (en)
JP4795472B2 (en) X-ray imaging apparatus and X-ray imaging method
JP2011507672A (en) Schlieren radiography using a linear radiation source and focusing optics
JP2016537683A (en) Condensing optical system
CZ303940B6 (en) X-ray telescope
CZ24204U1 (en) X-ray telescope
US20040136102A1 (en) Apparatus for generating parallel beam with high flux
JP6667197B2 (en) Measurement scale and photoelectric position measuring device provided with the measurement scale
RU2666153C2 (en) Talbot effect based nearfield diffraction for spectral filtering
Rudawy et al. Search for rapid changes in the visible-light corona during the 21 June 2001 total solar eclipse
Juárez-Reyes et al. Wavefronts, light rays and caustic associated with the refraction of a spherical wave by two interfaces: the axicon and the plano-convex parabolic lenses
EP2924421B1 (en) X-ray diffraction imaging system with integrated supermirror
JP2014139621A (en) Movable aerial image display device
Yashiro et al. Grazing-incidence ultrasmall-angle X-ray scattering imaging with X-ray transmission gratings: A feasibility study
Barun et al. Light scattering by a rough surface of human skin. 1. The luminance factor of reflected light
JP6957088B2 (en) Optical encoder
JP6516981B2 (en) Radiation detector
Chadzitaskos Optical element for X-ray microscopy
JP2006058279A (en) X-ray shearing interferometer
Balyan Theoretical consideration of an X-ray Bragg-reflection lens using the eikonal approximation
Lamott Analysis and Application of the Bi-directional Scatter Distribution Function of Photonic Crystals
Shikhovtsev et al. Method to restore the height profiles of atmospheric turbulence from measurements of the wavefront local slopes by a single Shack-Hartmann sensor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20200417