[實用新型]一種基于吸收迭代法的閃光X射線能譜測量裝置

有效

• 申請號: 201220118088.3
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN202471983U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 陰澤杰;李世平;肖銳;陳南
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01T1/36
• 分類號: G01T1/36
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

技術領域

本實用新型屬于閃光照相的技術領域，具體涉及一種閃光X射線能譜測量裝置。

背景技術

在閃光照相過程中，由于穿透同一厚度材料后不同能量的光子的衰減程度不同，因此在成像分析時必須要考慮到入射X射線的能譜影響。這就使得對入射閃光X射線的能譜的測量必不可少。對于單次持續時間只有幾十納秒的閃光X射線，常規的能譜測量方法是不合適的。

現有的測量方法主要是基于吸收體對不同能量的X射線的衰減系數不同這一基本原理的。如文獻“李成剛，高能X射線參數測量研究，2004，中國工程物理研究院碩士學位論文”中提及的一種螺旋楔形體測量裝置，這種方法一次閃光即可得到X射線經不同厚度吸收體衰減后的劑量，然后再通過求解線性方程組就可以得到入射X射線能譜，但螺旋楔形體本身造成的散射很嚴重，測量誤差很大。文獻“皺晶，王建光，王文彬等，X射線能譜間接測量方法，光學技術，2008，24(4)：503-508”中設計了一種掃描楔形體間接測量方法，散射較小，但該方法每一次閃光僅能測量一個厚度，因此需要的閃光次數過大。2010年，西北核技術研究所研制了一款強脈沖γ射線能譜儀(參見文獻“蘇兆鋒，楊海亮，孫劍鋒等，強脈沖γ射線能譜測量儀研制，強激光與粒子束，2010，22(5)：1137-1140”)，該譜儀用鉛構造了7個準直孔，每個孔放置不同厚度的吸收體，吸收體后使用Si-PIN探測器進行探測，這種方法一定程度上減小了散射，但用鉛材料制成的準直系統對X射線的散射仍然較大，尤其對薄吸收體后的探測器影響甚大；而且Si-PIN探測器是利用波形特征來得到X射線沉積的能量的，無法進行多次閃光累積測量(一次閃光X射線經吸收體衰減后的劑量較小，統計誤差較大，因此有些場合下需要多次閃光累積測量)。

發明內容

本實用新型旨在解決現有閃光X射線測量技術中存在的散射較大問題以及無法多次累積測量的問題。

本實用新型為了解決上述技術問題采用的技術方案為：

一種基于吸收迭代法的閃光X射線能譜測量裝置，該裝置支撐結構為一個有機玻璃制成的圓盤，直徑為L，厚度為d，在圓盤內部以直徑為L₁的圓環上均勻開孔，其中L₁＜L，共設12個孔，孔直徑為r；在12個孔的每個孔中放置圓柱型吸收體，12個吸收體的直徑相同且均略小于r，使得吸收體能放入孔中且可保持結構穩定；吸收體的厚度各不相同，依次為h₁，h₂，……，h₁₂，其中h₁＜h₂＜……＜h₁₂，放置時沿圓盤的中線對稱放置，可保證圓盤垂直擺放的情況下整個裝置不會發生傾斜；在12個吸收體的每個吸收體后粘貼有丙氨酸劑量計來進行X射線劑量的測量，每支劑量計由兩個直徑為d、長度為l的丙氨酸石蠟熔合圓柱體頭尾相接，并使用直徑為D，長度為L的聚乙烯管密封而成。

優選的，所述的丙氨酸劑量計的每支劑量計由兩個直徑為d、長度為l的丙氨酸石蠟熔合圓柱體頭尾相接，并使用直徑為D，長度為L₂的聚乙烯密封而成，同時滿足吸收體能放入上述的孔中且可保持結構穩定。

優選的，所述的丙氨酸劑量計的d＝3mm，l＝8mm，D＝4mm，L₂＝30mm。

優選的，所述的丙氨酸劑量計垂直粘貼在圓柱形吸收體的端面上。

本實用新型和現有技術相比的優點和積極效果為：

第一、本實用新型采用有機玻璃作為支撐體的材料，對X射線的散射大大減小；且各個吸收體的間距也較大，減弱了吸收體之間的散射。

第二、本實用新型采用丙氨酸劑量計來進行X射線的測量，具有以下優點：

1.有良好的測量線性范圍，最大可達到10⁵Gy；

2.有較好的測量精度，輻照誤差和讀出誤差之和可優于5％；

3.在電子順磁自旋共振譜儀上可方便的讀出每個丙氨酸劑量計所記錄的吸收劑量；而且讀出時并不破壞所記錄的劑量值；

4.可多次重復讀出，方便存檔保管；

5.可以重復測量使用，測量劑量值可累加記錄。

附圖說明

圖1為本實用新型基于吸收迭代法的閃光X射線能譜測量裝置示意圖；

圖2為丙氨酸劑量計的結構圖示意圖；

圖3為基于吸收迭代法的新型閃光X射線能譜測量示意圖；

圖4為丙氨酸劑量計安裝示意圖；