[实用新型]一种基于吸收迭代法的闪光X射线能谱测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于闪光照相的技术领域，具体涉及一种闪光X射线能谱测量装置。

背景技术

在闪光照相过程中，由于穿透同一厚度材料后不同能量的光子的衰减程度不同，因此在成像分析时必须要考虑到入射X射线的能谱影响。这就使得对入射闪光X射线的能谱的测量必不可少。对于单次持续时间只有几十纳秒的闪光X射线，常规的能谱测量方法是不合适的。

现有的测量方法主要是基于吸收体对不同能量的X射线的衰减系数不同这一基本原理的。如文献“李成刚，高能X射线参数测量研究，2004，中国工程物理研究院硕士学位论文”中提及的一种螺旋楔形体测量装置，这种方法一次闪光即可得到X射线经不同厚度吸收体衰减后的剂量，然后再通过求解线性方程组就可以得到入射X射线能谱，但螺旋楔形体本身造成的散射很严重，测量误差很大。文献“皱晶，王建光，王文彬等，X射线能谱间接测量方法，光学技术，2008，24(4)：503-508”中设计了一种扫描楔形体间接测量方法，散射较小，但该方法每一次闪光仅能测量一个厚度，因此需要的闪光次数过大。2010年，西北核技术研究所研制了一款强脉冲γ射线能谱仪(参见文献“苏兆锋，杨海亮，孙剑锋等，强脉冲γ射线能谱测量仪研制，强激光与粒子束，2010，22(5)：1137-1140”)，该谱仪用铅构造了7个准直孔，每个孔放置不同厚度的吸收体，吸收体后使用Si-PIN探测器进行探测，这种方法一定程度上减小了散射，但用铅材料制成的准直系统对X射线的散射仍然较大，尤其对薄吸收体后的探测器影响甚大；而且Si-PIN探测器是利用波形特征来得到X射线沉积的能量的，无法进行多次闪光累积测量(一次闪光X射线经吸收体衰减后的剂量较小，统计误差较大，因此有些场合下需要多次闪光累积测量)。

发明内容

本实用新型旨在解决现有闪光X射线测量技术中存在的散射较大问题以及无法多次累积测量的问题。

本实用新型为了解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种基于吸收迭代法的闪光X射线能谱测量装置，该装置支撑结构为一个有机玻璃制成的圆盘，直径为L，厚度为d，在圆盘内部以直径为L₁的圆环上均匀开孔，其中L₁＜L，共设12个孔，孔直径为r；在12个孔的每个孔中放置圆柱型吸收体，12个吸收体的直径相同且均略小于r，使得吸收体能放入孔中且可保持结构稳定；吸收体的厚度各不相同，依次为h₁，h₂，……，h₁₂，其中h₁＜h₂＜……＜h₁₂，放置时沿圆盘的中线对称放置，可保证圆盘垂直摆放的情况下整个装置不会发生倾斜；在12个吸收体的每个吸收体后粘贴有丙氨酸剂量计来进行X射线剂量的测量，每支剂量计由两个直径为d、长度为l的丙氨酸石蜡熔合圆柱体头尾相接，并使用直径为D，长度为L的聚乙烯管密封而成。

优选的，所述的丙氨酸剂量计的每支剂量计由两个直径为d、长度为l的丙氨酸石蜡熔合圆柱体头尾相接，并使用直径为D，长度为L₂的聚乙烯密封而成，同时满足吸收体能放入上述的孔中且可保持结构稳定。

优选的，所述的丙氨酸剂量计的d＝3mm，l＝8mm，D＝4mm，L₂＝30mm。

优选的，所述的丙氨酸剂量计垂直粘贴在圆柱形吸收体的端面上。

本实用新型和现有技术相比的优点和积极效果为：

第一、本实用新型采用有机玻璃作为支撑体的材料，对X射线的散射大大减小；且各个吸收体的间距也较大，减弱了吸收体之间的散射。

第二、本实用新型采用丙氨酸剂量计来进行X射线的测量，具有以下优点：

1.有良好的测量线性范围，最大可达到10⁵Gy；

2.有较好的测量精度，辐照误差和读出误差之和可优于5％；

3.在电子顺磁自旋共振谱仪上可方便的读出每个丙氨酸剂量计所记录的吸收剂量；而且读出时并不破坏所记录的剂量值；

4.可多次重复读出，方便存档保管；

5.可以重复测量使用，测量剂量值可累加记录。

附图说明

图1为本实用新型基于吸收迭代法的闪光X射线能谱测量装置示意图；

图2为丙氨酸剂量计的结构图示意图；

图3为基于吸收迭代法的新型闪光X射线能谱测量示意图；

图4为丙氨酸剂量计安装示意图；