[發(fā)明專利]一種X射線二極管陰極污染程度的檢測裝置及檢測方法

有效

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• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111220656B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王昆侖;張思群;周少彤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;G01N21/17
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 熊曦

本發(fā)明公開了一種X射線二極管陰極污染程度的檢測裝置及檢測方法，紫外燈用于產(chǎn)生光線使得待檢測的陰極產(chǎn)生光電效應(yīng)；真空光電管包括外殼、陰極和陽極；陰極引線一端固定在外殼上，陰極引線另一端穿透外殼與陰極塊連接，陰極塊封裝在外殼內(nèi)作為紫外響應(yīng)不發(fā)生改變的參考物；陽極引線一端固定在外殼上，陽極引線另一端穿透外殼與陽極片連接，真空檢測腔包括腔體和透紫外窗口，腔體具有中空結(jié)構(gòu)，腔體用于安裝透紫外窗口和X射線二極管、封閉真空和連接抽真空設(shè)備抽取真空；透紫外窗口為能夠透過紫外線的方形或圓形板，利用本裝置和方法，能夠方便地檢測X射線二極管陰極污染程度，有助于提高X射線二極管測量軟X射線通量的可靠性和準確程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及X射線探測領(lǐng)域，具體地，涉及一種X射線二極管陰極污染程度的監(jiān)測裝置和檢測方法。

背景技術(shù)

X射線二極管是一種用于測量強脈沖軟X射線通量的真空器件(王紅斌，等，物理，23(9)，p561，1994)。實驗室中通常利用大型脈沖功率裝置或大型激光器產(chǎn)生強脈沖軟X射線，其真空環(huán)境容易污染X射線二極管陰極(Kun-lun Wang,et al.,Nuclear Inst.andMethods in Physics Research A,884,p75,2018)，改變其靈敏度。為了對軟X射線通量進行準確測量，必須掌握陰極是否污染的情況。目前通用的手段是利用同步輻射軟X射線源作為標準對X射線二極管靈敏度進行標定。由于同步輻射裝置和實際使用X射線二極管的裝置均屬大型裝置，有各自的實驗周期，這使得實際操作過程很不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開一種X射線二極管陰極污染程度的檢測裝置和檢測方法。該裝置和方法使用紫外燈作為光源，在用一個封裝同種陰極的特定真空光電管檢測紫外光強度的同時，對待測X射線二極管的相對靈敏度進行測量。通過對X射線二極管使用前后或貯存前后的靈敏度變化情況進行比較，判斷使用或貯存過程是否使X射線二極管陰極被污染以及被污染的程度。利用此裝置和方法，能夠方便地檢測X射線二極管陰極污染程度，有助于提高X射線二極管測量軟X射線通量的可靠性和準確程度。

本發(fā)明包括三個組件：紫外燈、特定的真空光電管、真空檢測腔。

其中，第一個組件為紫外燈，是能夠發(fā)出全部或部分可以使得待檢測的陰極產(chǎn)生光電效應(yīng)的光線的任意一種可以持續(xù)發(fā)光的光源，優(yōu)選的紫外燈為低壓汞燈。

第二個組件為特定的真空光電管，包括外殼、特定的陰極和陽極三個部分。

其中，外殼材料為可透過紫外線的玻璃，優(yōu)選的材料為高紫外透過率的石英玻璃。外殼的形狀和結(jié)構(gòu)滿足三個要求：要求一、能夠容納相互分離的陰極和陽極；二、能夠長時間封真空，且真空度滿足真空光電管工作要求；三、能夠透過從紫外燈發(fā)出的紫外線，并使其較為均勻地照射到陰極上。優(yōu)選的外殼形狀為球形或柱形。

特定的陰極包括陰極塊和陰極引線兩個部分。其中，陰極引線為細線狀金屬，固定在外殼上并穿透外殼，起固定和導電的作用。陰極引線在殼外的一端用于連接外部電路，在殼內(nèi)的一端用于連接和固定陰極塊。陰極塊為金屬塊，是與被檢測陰極形狀、大小、結(jié)構(gòu)和加工工藝相同或接近的金屬塊。陰極塊被封裝在外殼內(nèi)，作為紫外響應(yīng)不發(fā)生改變的參考物。

陽極包括陽極片和陽極引線兩個部分。其中，陽極引線為細線狀金屬，固定在外殼上并穿透外殼，起固定和導電的作用。陽極引線在殼外的一端用于連接外部電路，在殼內(nèi)的一端用于連接和固定陽極片。陽極片為金屬薄片，形狀為平面片狀或柱殼狀。當陽極片形狀為平面片狀時，具有鏤空結(jié)構(gòu)，使得光線可以穿過，且位置位于陰極前方，與陰極平行放置，優(yōu)選的形狀為圓盤狀柵網(wǎng)。當陽極片形狀為柱殼裝時，可以具有也可以不具有鏤空結(jié)構(gòu)，且位置位于陰極側(cè)面，圍繞陰極放置。

第三個組件為真空檢測腔，由腔體和透紫外窗口兩個部分構(gòu)成。