[發(fā)明專利]X射線能注量測量裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510902914.1
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN105425269A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設計）人: 蘇兆鋒;邱孟通;來定國;任書慶;張玉英
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G01T1/20
• 分類號: G01T1/20
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術領域

本發(fā)明涉及一種X射線能注量測量裝置，具體涉及一種基于全吸收法原理、適用于平均能量80～120keV的脈沖硬X射線能注量測量裝置。

背景技術

脈沖X射線能注量是X射線源設備的重要輸出參數(shù)，其準確測量關乎整臺設備的考核水平。由于硬X射線的穿透能力強，在物質(zhì)中的射程長，所以要實現(xiàn)其能注量的實驗測量難度很大。目前國際上一般采用理論計算的方法獲得，即通過測量射線的能譜和劑量值，結合能注量和吸收劑量的關系折算得到。目前國內(nèi)外對于能量低于50keV的光子能注量的實驗測量有了一定的進展，但對于最高能量600keV、平均能量80-120keV的脈沖硬X射線能注量的實驗測量尚沒有很好的實現(xiàn)手段。

國內(nèi)硬X射線源飛速發(fā)展，束流強度越來越強，光子能量越來越高，而現(xiàn)有的測量技術已經(jīng)無法滿足更高能量光子的能注量測量要求，該技術領域需要適用于更高能量光子能注量的測試方法和產(chǎn)品。所以，為了進一步發(fā)展X射線診斷技術，需要研制一臺脈沖硬X射線能注量測量裝置，以適應國內(nèi)硬X射線源的發(fā)展，為設備的考核和評價提供技術手段和數(shù)據(jù)支持。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種X射線能注量測量裝置，解決了對高能量光子能注量進行測量的技術問題。

本發(fā)明的技術解決方案是：所提供的X射線能注量測量裝置包括準直器、閃爍體、減光片、光電管；閃爍體嵌套于準直器中心，閃爍體一端朝向射線源，閃爍體的另一端通過一個減光片與光電管相連；減光片外圍設置有絕緣襯墊；光電管的信號輸出端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。該測量裝置適用于測量平均能量80～120keV的脈沖硬X射線能注量。

上述光電管通過傳輸系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連；所述傳輸系統(tǒng)包括電纜座、同軸電纜和數(shù)據(jù)轉接口，用于把光電管產(chǎn)生的電信號傳輸至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

上述光電管還通過配電電路與供電電源相連，供電電源為高壓直流電源，用于給光電管供電。

上述準直器為圓筒狀，所述閃爍體為圓柱狀，準直器用于限制光的來源，并屏蔽從閃爍體側面入射的光子，閃爍體用于把入射的脈沖硬X射線轉化成熒光。

上述減光片為中性減光片，減光片的截面積大于閃爍體的截面積，減光片的作用是衰減由閃爍體產(chǎn)生的熒光。

上述絕緣襯墊的材質(zhì)為有機玻璃，用于固定減光片和保持電絕緣。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)本發(fā)明充分考慮了脈沖硬X射線的較強穿透性，利用高密度閃爍體結合光電管實現(xiàn)了射線的全吸收，適用于平均能量80-120keV的脈沖射線能注量實驗測量，滿足了高能量光子的能注量測量要求。

(2)本發(fā)明提供的測量裝置體積小、集成度高，達到了操作簡單、針對性強、便攜式強等有益效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實施例的測量裝置結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實驗測得的脈沖X射線能注量波形。

具體實施方式

參見圖1，本發(fā)明較佳實施例的結構包括準直器、閃爍體、減光片、光電管；閃爍體嵌套于準直器中心，閃爍體一端朝向射線源，閃爍體的另一端通過一個減光片與光電管相連；減光片外圍設置有絕緣襯墊；光電管的信號輸出端與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。光電管通過傳輸系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連；所述傳輸系統(tǒng)包括電纜座、同軸電纜和數(shù)據(jù)轉接口，用于把光電管產(chǎn)生的電信號傳輸至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)接口、計算機和軟件組成。

準直器可以由銅材料制作而成，呈圓柱筒狀，準直器長度為20mm，筒壁厚30mm，經(jīng)過模擬計算，該厚度的銅材料可以使待測射線衰減90％以上，以起到減弱從側面入射的X射線，增加裝置的信噪比。

閃爍體可選材料之一為硅酸镥閃爍體，呈圓柱體，底面直徑16mm，與光電管的光陰極直徑相同，厚度為20mm，與準直器的長度相同。閃爍體嵌套在準直器內(nèi)部。其作用是將入射進來的X射線轉換成熒光。

減光片可選材料之一為中性減光片。由于待測射線強度高，經(jīng)閃爍體轉換后的熒光強度也高，需要把強度降低以達到光電管的動態(tài)測量范圍。案例中使用的是NDF12520型中性減光片，可以使入射的熒光強度減弱至1％。減光片的面積應稍大于閃爍體，避免漏光。

光電管可以由光陰極、陽極和匹配電路組成。本實施例使用的是中國電子科技集團生產(chǎn)的GD16型光電管，光陰極直徑16mm，時間響應5ns，最大線性電流2A，其作用是將入射進來的熒光轉換成電信號。光電管的尾部有2個接口，一個接口的作用是信號的引出，與信號傳輸系統(tǒng)保持電氣連接，另一個接口與供電電源連接。