基于組合面鏡的閃爍光聚光裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于核探測技術領域，具體涉及暗弱信號探測的閃爍光聚光技術領域。
【背景技術】
[0002]在許多研宄和應用領域中，都涉及到微弱信號的精密測量，其中有一類探測技術是將入射射線或粒子打到閃爍探測器的靈敏體(又稱閃爍體)上沉積能量，產生特定波長光線后通過光電轉換，對電信號進行識別和處理，從而實現對射線或粒子的探測。此類探測技術在脈沖星導航、核設施周邊環(huán)境監(jiān)測、空間環(huán)境探測、戰(zhàn)略武器移動監(jiān)測等領域中都具有良好應用前景。但是在進行暗弱目標探測時，探測入射射線所轉換成的光線信號的特性往往會導致接受光子數量受限，使得探測效果不佳。例如非聚光情況下，如果直接利用現代微型光電轉換器件(如雪崩性光電二極管、硅光電倍增管、硅漂移電離室等)來接收光子，由于閃爍體發(fā)出的光線是非平行必然會向各方散射，因此接收光子數量將會非常受限，通常都達不到光電轉換器件靈敏度門限，由此將導致探測信號微弱甚至無法探測信號；此外，如果光電轉換器件的光敏面與閃爍體面鏡相當，則會導致光電轉換器件體積較大，產生的本底噪聲也相應放大，嚴重干擾對暗弱目標的探測。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決解決閃爍體出射非平行光匯聚效果不佳的難題，提供一種組合面鏡的閃爍光聚光裝置，以滿足對暗弱信號進行良好收集和探測的需求。
[0004]為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0005]基于組合面鏡的閃爍光聚光裝置，包括發(fā)光圓面1、旋轉凸面鏡2、旋轉局部拋物面鏡3、旋轉錐面鏡4和旋轉拋物面鏡5 ;旋轉凸面鏡2前端面與發(fā)光圓面I等周長同軸緊密連接，旋轉凸面鏡2后端面共軸安裝旋轉局部拋物面鏡3，旋轉錐面鏡4共軸安裝于拋物面鏡3的外圍，旋轉錐面鏡4后端面同軸安裝拋物面鏡5 ;旋轉凸面鏡2的凸面焦點位于發(fā)光圓面I平面上，構成同心圓周9，其直徑大于發(fā)光圓面I的直徑，在每個過旋轉軸的剖面中，上下兩凸面鏡對稱，每個凸面鏡相對于各自焦點的張角10都相同，旋轉凸面鏡2與發(fā)光圓面I圓周相接處的切線與旋轉軸7平行；旋轉局部拋物面3由半支拋物線的一部分沿旋轉軸7旋轉而成，并且在每一個剖面里拋物線上下兩個分支對稱且與同剖面內旋轉凸面鏡2上下兩凸面鏡分支分別共焦同心圓周9 ;旋轉錐面鏡4由一線段沿旋轉軸7旋轉而成，在每一剖面內，上下兩個分支對稱，線段長度的要求為，線段在旋轉軸上的投影與旋轉局部拋物面鏡3同剖面內拋物線在旋轉軸上投影重合，線段傾斜角度為45°。
[0006]所述發(fā)光圓面I由發(fā)光圓柱體底面構成，圓柱體的底面直徑1cm以上，柱體高度為 3_5cm0
[0007]所述圓柱體前端面、底面和柱面，均采用工業(yè)鍍膜處理。
[0008]所述張角10設定為30° -45°。
[0009]所述旋轉拋物面鏡5由一條焦點在旋轉軸7上的拋物線沿旋轉軸旋轉而成，該焦點6位于旋轉軸7與旋轉局部拋物面鏡后端面13的交點15之后，在每個過旋轉軸7的剖面內，該拋物線邊沿高度分別與旋轉錐面鏡后端面14邊沿平齊。
[0010]所述旋轉凸面鏡2、旋轉局部拋物面鏡3、旋轉錐面鏡4和旋轉拋物面鏡5上述面鏡的反光面均進行了工業(yè)鍍膜處理。
[0011]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0012]1、本聚光裝置將現有技術中的點光源收集拓展為面光源收集，即能夠對發(fā)光面發(fā)射的各方向光線進行匯集，能適應各種光強方向圖；
[0013]2、本發(fā)明的聚光結構不受發(fā)光波長影響，能夠把不同波長的光匯聚在一起；
[0014]3、本發(fā)明的聚光結構不產生逆向反射光，不會對光源產生負面影響；
[0015]4、本發(fā)明由多種面鏡組合而成，結構緊湊，制作方便、調節(jié)靈活，聚光效率高。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明組合面鏡聚光結構剖面及光路示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明組合面鏡聚光結構三維透視示意圖。
[0018]其中:1是發(fā)光圓面；2是旋轉凸面鏡；3是旋轉局部拋物面鏡；4是旋轉錐面鏡；5是旋轉拋物面鏡；6是旋轉拋物面鏡焦點；7是旋轉軸；8是旋轉凸面鏡前端面；9是同心圓周，是旋轉凸面鏡與旋轉局部拋物面鏡共同焦點的同心圓；10是旋轉凸面鏡張角；11是旋轉凸面鏡后端面；12是旋轉錐面鏡前端面；13是旋轉局部拋物面鏡后端面；14是旋轉錐面鏡后端面；15是旋轉軸與旋轉局部拋物面鏡后端面的交點；16是旋轉局部拋物面鏡頂點。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步描述。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明的聚光裝置包括發(fā)光圓面1、旋轉凸面鏡2、旋轉局部拋物面鏡
3、旋轉錐面鏡4和旋轉拋物面鏡5，圖1是本發(fā)明聚光結構的剖面示意圖。旋轉凸面鏡2前端面與發(fā)光圓面I等周長同軸緊密連接，旋轉凸面鏡2后端面共軸安裝旋轉局部拋物面鏡3，將旋轉凸面鏡2反射的光線向垂直于旋轉軸7的方向反射。旋轉錐面鏡4共軸安裝于旋轉局部拋物面鏡3的外圍，使得旋轉局部拋物面鏡反射的光線改變90°，變成平行于旋轉軸7的光束，旋轉錐面鏡4后端面同軸安裝旋轉拋物面鏡5，使得旋轉拋物面鏡5能夠收集錐面鏡4發(fā)射的光線，并匯聚在旋轉拋物面鏡5的焦點6上。上述所有面鏡反光面經工業(yè)鍍膜處理，使其反射率可達98 %以上。
[0021]其中發(fā)光圓面I由發(fā)光圓柱體底面構成，所需圓柱體的底面直徑1cm以上，柱體高度厚度約3?5cm左右，圓柱體能對特定入射射線反應而發(fā)出可見光波段的光線，圓柱體前端面(即一個底面)和柱面(即側面)均采用鍍膜處理以保證產生的可見光不能透射出，因此所有的可見光光線只能從圓柱體后端面即圖1所示發(fā)光面I射出，其出射光方向覆蓋半球面立體角范圍，本聚光結構對出射光光強分布圖沒有特殊要求，可以適應各種光強隨空間立體角分布的情況。
[0022]其中旋轉凸面鏡2的凸面焦點位于發(fā)光圓面I平面上，構成一