[發明專利]一種閃爍體余輝精確測量裝置及方法在審
| 申請號: | 202010897910.X | 申請日: | 2020-08-31 |
| 公開(公告)號: | CN112034505A | 公開(公告)日: | 2020-12-04 |
| 發明(設計)人: | 劉永安;盛立志;強鵬飛;蘇桐;劉哲;田進壽;趙寶升 | 申請(專利權)人: | 中國科學院西安光學精密機械研究所 |
| 主分類號: | G01T7/00 | 分類號: | G01T7/00 |
| 代理公司: | 西安智邦專利商標代理有限公司 61211 | 代理人: | 董娜 |
| 地址: | 710119 陜西省西*** | 國省代碼: | 陜西;61 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 閃爍 余輝 精確 測量 裝置 方法 | ||
1.一種閃爍體余輝精確測量裝置,其特征在于:包括X射線屏蔽殼體(10)、X射線發生機構、測試屏蔽殼體(20)、探測器(15)、時間處理單元(22)和計算機(19);
所述X射線發生機構包括設置在X射線屏蔽殼體(10)內的光源(2)、真空殼體(7)、輸入窗(4)、光電陰極(5)、聚焦極(6)和陽極靶(8)以及設置在X射線屏蔽殼體(10)外的光源控制電路(1),光源控制電路(1)用于控制光源(2)通斷以及向時間處理單元(22)發送起始信號;
所述真空殼體(7)為一端開口的筒狀結構,輸入窗(4)設置在真空殼體(7)的開口處,形成真空腔體;
所述輸入窗(4)、光電陰極(5)、聚焦極(6)、陽極靶(8)沿光源(2)的出射方向依次設置,且光電陰極(5)設置在輸入窗(4)的內表面,陽極靶(8)的末端伸出真空殼體(7),陽極靶(8)的靶面傾角小于45°;
所述光源(2)的外側設有隔離密封套筒(3),隔離密封套筒(3)的一端與X射線屏蔽殼體(10)內壁連接,另一端與輸入窗(4)連接;
所述真空殼體(7)側壁和X射線屏蔽殼體(10)之間設置有供X射線穿過的X射線輸出窗口(11);
所述X射線屏蔽殼體(10)內壁、隔離密封套筒(3)側壁、真空殼體(7)外壁、X射線輸出窗口(11)側壁之間形成的腔體內充有絕緣散熱介質;
所述X射線屏蔽殼體(10)和測試屏蔽殼體(20)之間設有用于屏蔽雜散光及防止X射線泄露的準直屏蔽件(12);
所述探測器(15)設置在測試屏蔽殼體(20)內,用于獲取測試屏蔽殼體(20)內待測閃爍體(14)經陽極靶(8)出射的X射線照射后發出的熒光信息;所述探測器(15)用于向時間處理單元(22)發送終止信號,時間處理單元(22)用于對起始信號和終止信號進行處理,獲得待測閃爍體(14)的余輝時間信息;所述探測器(15)用于處理到達探測器(15)的光子位置信息,獲得待測閃爍體(14)余輝的強度信息;
所述計算機(19)與時間處理單元(22)的輸出和探測器(15)的輸出連接。
2.根據權利要求1所述閃爍體余輝精確測量裝置,其特征在于:所述時間處理單元(22)包括時間測量模塊(17)和多道分析儀(18);
所述時間測量模塊(17)用于將起始信號和終止信號轉化為數字信號并傳輸至多道分析儀(18),多道分析儀(18)用于對數字信號進行處理,獲得待測閃爍體(14)的余輝時間信息并發送至計算機(19)。
3.根據權利要求2所述閃爍體余輝精確測量裝置,其特征在于:所述探測器(15)為基于MCP和位敏陽極的探測器,其包括微通道板(24)和位敏陽極(25),微通道板(24)最靠近位敏陽極的MCP輸出端與時間測量模塊(17)連接;
所述位敏陽極(25)用于處理光子位置信息,獲得待測閃爍體(14)余輝的強度信息并發送至計算機(19)。
4.根據權利要1至3任一所述閃爍體余輝精確測量裝置,其特征在于:所述X射線屏蔽殼體(10)內設有用于檢測絕緣散熱介質溫度的測溫件(21)。
5.根據權利要4所述閃爍體余輝精確測量裝置,其特征在于:所述輸入窗(4)材質為石英或氟化鎂或K9玻璃。
6.根據權利要5所述閃爍體余輝精確測量裝置,其特征在于:所述光電陰極(5)為CsI陰極或S20陰極或S25陰極或CsTe陰極或負電子親和勢陰極。
7.根據權利要1所述閃爍體余輝精確測量裝置,其特征在于:所述聚焦極(6)位于光電陰極(5)和陽極靶(8)的中間。
8.根據權利要1所述閃爍體余輝精確測量裝置,其特征在于:所述真空殼體(7)、輸入窗(4)和X射線輸出窗口(11)所形成的真空密閉腔真空度小于1×10-5Pa。
9.根據權利要求1所述閃爍體余輝精確測量裝置,其特征在于:所述絕緣散熱介質為絕緣散熱油。
10.一種基于權利要求1至9任一所述閃爍體余輝精確測量裝置的閃爍體余輝精確測量方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)光源控制電路(1)控制光源(2)輸出光脈沖;并向時間處理單元(22)發送一個時間起始信號;
2)光脈沖到達光電陰極(5)后產生電子;
3)光電陰極(5)出射的電子在聚焦極(6)的作用下加速聚焦到陽極靶(8),電子轟擊陽極靶(8)產生X射線脈沖;
4)X射線脈沖通過X射線輸出窗口(11)、準直屏蔽件(12)進入測試屏蔽殼體(20)內,測試屏蔽殼體(20)內的待測閃爍體(14)在X射線脈沖的照射下發光;
5)X射線輸出脈沖關斷后,探測器(15)的MCP輸出端向時間處理單元(22)發送時間終止信號;時間處理單元(22)對接收到的時間起始信號和從探測器(15)得到的時間終止信號進行處理,得到待測閃爍體(14)的余輝時間信息;
同時,探測器(15)的位敏陽極(25)處理到達探測器(15)的光子位置信息,獲得待測閃爍體(14)余輝的強度信息;
6)計算機(19)采集待測閃爍體(14)的余輝時間信息和待測閃爍體(14)余輝的強度信息。
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