[發(fā)明專利]一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310488864.8
• 申請(qǐng)日: 2013-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN103528547A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周日峰;周亞玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B15/00
• 分類號(hào): G01B15/00;H05H9/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射線源領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置及方法。

背景技術(shù)

電子直線加速器具有射線能量高、穿透力強(qiáng)、劑量率大、焦點(diǎn)小、檢測(cè)精高、檢測(cè)速度更快等特點(diǎn)，廣泛用于大型鋼鐵鑄件、壓力容器、集裝箱、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等大型物體進(jìn)行無(wú)損探傷和質(zhì)量評(píng)價(jià)。滿足了航空航天、國(guó)防軍工以及交通運(yùn)輸、鋼鐵冶金、地質(zhì)、石油等行業(yè)的大型裝備的特殊的無(wú)損檢測(cè)需求，是保障這些特殊產(chǎn)品的質(zhì)量與安全必不可少的重要手段，具有巨大的社會(huì)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。

電子直線加速器的焦點(diǎn)的尺寸，是電子直線加速器的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一。它對(duì)射線照相、實(shí)時(shí)成像的幾何不清晰度，以及工業(yè)CT的空間分辨率都有重要影響。焦點(diǎn)尺寸越小，產(chǎn)生的幾何不清晰度也越小，圖像越清晰。電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸測(cè)量方法主要有小孔成像法、線透度計(jì)法和縫隙法。經(jīng)常用的是縫隙法或稱“三明治”法。但由于加速器射線能量高、焦點(diǎn)小，目前所采用的測(cè)量方法都存在很大的誤差，難以滿足測(cè)量要求。

如標(biāo)準(zhǔn)GB/T20129-2006中使用“三明治”是利用厚度為h₁的銅片或鉛片和厚度為h₂的塑膠片相間疊成長(zhǎng)度約300mm的“三明治”，用鋼板夾緊，構(gòu)成夾層式焦點(diǎn)測(cè)量裝置。測(cè)量時(shí)將疊片塊置于加速器的X射線輸出口，盡量靠近靶。X射線穿過(guò)疊片塊時(shí)，銅箔將射線阻擋，射線從塑膠片對(duì)應(yīng)的窄縫通過(guò)，使放置在疊塊另一端的膠片感光，曝光后的膠片，將出現(xiàn)數(shù)根黑條，靠中央的部分比較黑，兩邊的黑度較小，取黑度大于中央的黑度50％的黑條數(shù)n。由公式f=n×(h₁+h₂)，計(jì)算出焦點(diǎn)f尺寸。

由上述測(cè)量方法可知，“三明治”法測(cè)量結(jié)果，易受到加速器射線場(chǎng)的不均勻性、膠片曝光時(shí)間、沖洗膠片質(zhì)量、疊片與加速器焦點(diǎn)的距離、人員目視誤讀等許多主、客觀因素的影響，因此測(cè)量誤差很大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明公開了一種利用夾角平移法測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置，還公開了一種利用上述裝置進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量方法。該裝置通過(guò)橫向掃描的方式，觀察探測(cè)器數(shù)值的變化，測(cè)量準(zhǔn)直器移動(dòng)的距離，從而計(jì)算出焦點(diǎn)尺寸的大小。

本發(fā)明的目的之一是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置，包括帶有第一準(zhǔn)直縫的準(zhǔn)直器，所述第一準(zhǔn)直縫的末端設(shè)置一個(gè)探測(cè)器，第一準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角為β，所述準(zhǔn)直器使加速器發(fā)出的主射線由準(zhǔn)直縫通過(guò)，以便于探測(cè)器采集入射光子；所述探測(cè)器采集通過(guò)準(zhǔn)直縫的射線光子并將其轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的信號(hào)，用于測(cè)量射線的強(qiáng)度。

進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直器上還設(shè)置有第二準(zhǔn)直縫，第二準(zhǔn)直縫的末端設(shè)置一個(gè)探測(cè)器，第二準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角為β，所述第二準(zhǔn)直縫與第一準(zhǔn)直縫對(duì)稱設(shè)置，兩條準(zhǔn)直縫的對(duì)稱軸與加速器射線束中心重合。

進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直器由鉛、鎢或鎢合金制作而成。

進(jìn)一步，所述第一準(zhǔn)直縫和第二準(zhǔn)直縫小于或等于0.2mm。

本發(fā)明的目的之二是提供一種利用上述裝置測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的方法，包括以下步驟：

步驟一：在加速器焦點(diǎn)正前方放置準(zhǔn)直器；

步驟二：移動(dòng)準(zhǔn)直器和探測(cè)器，觀察到探測(cè)器數(shù)值突然變化時(shí)，將此時(shí)準(zhǔn)直器的位置記為2；

步驟三：按同一方向繼續(xù)移動(dòng)準(zhǔn)直器和探測(cè)器，觀察到探測(cè)器數(shù)值突然變化時(shí)，此時(shí)準(zhǔn)

直器的位置記為位置3；

步驟四：測(cè)量準(zhǔn)直器的位置2與位置3之間的距離S₂₃，及準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角β；

步驟五：由公式f＝tanβ×S₂₃計(jì)算加速器焦點(diǎn)的大小。

進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直器由鉛、鎢或鎢合金制作而成。

進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直縫小于或等于0.2mm。

有益技術(shù)效果：

1.本發(fā)明不需要使用膠片感光，減小了膠片在曝光、洗片等步驟中難以控制的誤差，使得測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確。

2.本發(fā)明通過(guò)橫向掃描的方式，觀察探測(cè)器數(shù)值的變化，測(cè)量準(zhǔn)直器移動(dòng)的距離，從而計(jì)算出焦點(diǎn)尺寸的大小。

3.避免了“三明治”法中加速器射線場(chǎng)的不均勻性、疊片與加速器焦點(diǎn)的距離、人員目視誤讀等許多主、客觀因素的影響。

附圖說(shuō)明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：

圖1為測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的測(cè)量原理圖；

圖2為探測(cè)器的計(jì)數(shù)圖。

具體實(shí)施方式