[發明專利]一種強脈沖輻射模擬與觀測裝置

有效

• 申請號: 201810174556.0
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108519617B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 劉皓挺;楊少華;靳晉軍;段寶軍;嚴明
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01T7/00
• 分類號: G01T7/00;G01T1/16
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種強脈沖輻射模擬與觀測裝置，該裝置包括：模擬輻射源、模擬輻射監測相機、暗箱、環境光照明單元以及數據處理終端，其中，模擬輻射源包括發光二極管陣列或液晶顯示器；模擬輻射監測相機正對模擬輻射源進行拍攝；暗箱包括底座以及罩在底座上的箱體，模擬輻射源與模擬輻射監測相機均被設置在暗箱的內部空間內；環境光照明單元，設置在暗箱的內部空間內；數據處理終端，設置在暗箱之外并對模擬輻射源、模擬輻射監測相機以及環境光照明單元進行精細控制。本發明提供的技術方案能夠模擬絕大部分強脈沖輻射過程，具有設計靈活以及成本低的優點。

技術領域

本發明涉及輻射分析技術領域，尤其涉及一種強脈沖輻射模擬與觀測裝置。

背景技術

強脈沖輻射的測量是采用多種類型的傳感器對核反應過程中輻射輸出的特征信息進行收集、處理與分析的技術手段。強脈沖輻射的輸出表現為瞬態輻射輸出效應，往往僅持續納秒級的時間。傳統的脈沖輻射觀測方法包括計數型測量法和電流型測量法，上述兩種方法雖然各自在某些方面有一定的優勢，但都存在一定的不足，特別是無法直觀的反映核反應的連續變化過程。

采用成像傳感進行強脈沖輻射的觀測是近些年來快速發展起來的新技術。在采用成像傳感進行強脈沖輻射觀測時，一般通過相機觀察強脈沖模擬輻射源誘發閃光體的發光效應開展相關觀測。采用成像傳感器進行強脈沖輻射的觀測固然有明顯的好處，但該項技術的發展目前仍然存在以下不足：

第一，能夠采集到的數據非常有限。由于強脈沖輻射往往發生在極短的時間內，因此普通相機無法觀測到強脈沖輻射的發生，而采用超高速相機也最多僅能采集到10余幅左右的圖像；

第二，所采集到的數據圖像質量普遍較差。因為強脈沖模擬輻射源的特點，其所輻射的粒子撞擊閃爍體后所呈現的光斑一般亮度有限，分布不均，因此最終傳遞到成像傳感器端的信息成像質量不會很高；

第三，強脈沖輻射實驗具有高成本、短時性的特點，且針對強脈沖輻射的圖像分析算法研究較少。

因此，如何能夠模擬絕大部分強脈沖輻射過程，并且實現低成本的觀測一直是業界亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種強脈沖輻射模擬與觀測裝置，旨在解決現有技術中無法模擬絕大部分強脈沖輻射過程且觀測成本較高的問題。

本發明提出一種強脈沖輻射模擬與觀測裝置，其中，所述裝置包括：模擬輻射源、模擬輻射監測相機、暗箱、環境光照明單元以及數據處理終端，其中，

所述模擬輻射源包括發光二極管陣列或液晶顯示器；

所述模擬輻射監測相機正對所述模擬輻射源進行拍攝；

所述暗箱包括底座以及罩在所述底座上的箱體，所述模擬輻射源與所述模擬輻射監測相機均被設置在所述暗箱的內部空間內；

所述環境光照明單元，設置在所述暗箱的內部空間內；

所述數據處理終端，設置在所述暗箱之外并對所述模擬輻射源、所述模擬輻射監測相機以及所述環境光照明單元進行精細控制。

優選的，當所述模擬輻射源包括發光二極管陣列時，所述發光二極管陣列的排列方式與所述模擬輻射源的實際形狀相適應。

優選的，所述發光二極管陣列的排列方式包括矩形布局方式，在所述矩形布局方式中包括16個矩形電路，且在每一個矩形電路上安裝有9個貼片式LED燈珠。

優選的，所述發光二極管陣列的排列方式包括圓形布局方式，在所述圓形布局方式中包括一個圓形電路，且在所述圓形電路上安裝有9個貼片式LED燈珠。

優選的，所述發光二極管陣列的排列方式包括扇形布局方式，在所述扇形布局方式中包括一個扇形電路，且在所述扇形電路上安裝有9個貼片式LED燈珠。