[发明专利]一种测量电子直线加速器焦点尺寸的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及射线源领域，特别涉及一种测量电子直线加速器焦点尺寸的装置及方法。

背景技术

电子直线加速器具有射线能量高、穿透力强、剂量率大、焦点小、检测精高、检测速度更快等特点，广泛用于大型钢铁铸件、压力容器、集装箱、固体火箭发动机等大型物体进行无损探伤和质量评价。满足了航空航天、国防军工以及交通运输、钢铁冶金、地质、石油等行业的大型装备的特殊的无损检测需求，是保障这些特殊产品的质量与安全必不可少的重要手段，具有巨大的社会价值和应用价值。

电子直线加速器的焦点的尺寸，是电子直线加速器的关键技术指标之一。它对射线照相、实时成像的几何不清晰度，以及工业CT的空间分辨率都有重要影响。焦点尺寸越小，产生的几何不清晰度也越小，图像越清晰。电子直线加速器焦点尺寸测量方法主要有小孔成像法、线透度计法和缝隙法。经常用的是缝隙法或称“三明治”法。但由于加速器射线能量高、焦点小，目前所采用的测量方法都存在很大的误差，难以满足测量要求。

如标准GB/T20129-2006中使用“三明治”是利用厚度为h₁的铜片或铅片和厚度为h₂的塑胶片相间叠成长度约300mm的“三明治”，用钢板夹紧，构成夹层式焦点测量装置。测量时将叠片块置于加速器的X射线输出口，尽量靠近靶。X射线穿过叠片块时，铜箔将射线阻挡，射线从塑胶片对应的窄缝通过，使放置在叠块另一端的胶片感光，曝光后的胶片，将出现数根黑条，靠中央的部分比较黑，两边的黑度较小，取黑度大于中央的黑度50％的黑条数n。由公式f=n×(h₁+h₂)，计算出焦点f尺寸。

由上述测量方法可知，“三明治”法测量结果，易受到加速器射线场的不均匀性、胶片曝光时间、冲洗胶片质量、叠片与加速器焦点的距离、人员目视误读等许多主、客观因素的影响，因此测量误差很大。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种利用夹角平移法测量电子直线加速器焦点尺寸的装置，还公开了一种利用上述装置进行测量的测量方法。该装置通过横向扫描的方式，观察探测器数值的变化，测量准直器移动的距离，从而计算出焦点尺寸的大小。

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：一种测量电子直线加速器焦点尺寸的装置，包括带有第一准直缝的准直器，所述第一准直缝的末端设置一个探测器，第一准直缝与准直器的夹角为β，所述准直器使加速器发出的主射线由准直缝通过，以便于探测器采集入射光子；所述探测器采集通过准直缝的射线光子并将其转换成可测量的信号，用于测量射线的强度。

进一步，所述准直器上还设置有第二准直缝，第二准直缝的末端设置一个探测器，第二准直缝与准直器的夹角为β，所述第二准直缝与第一准直缝对称设置，两条准直缝的对称轴与加速器射线束中心重合。

进一步，所述准直器由铅、钨或钨合金制作而成。

进一步，所述第一准直缝和第二准直缝小于或等于0.2mm。

本发明的目的之二是提供一种利用上述装置测量电子直线加速器焦点尺寸的方法，包括以下步骤：

步骤一：在加速器焦点正前方放置准直器；

步骤二：移动准直器和探测器，观察到探测器数值突然变化时，将此时准直器的位置记为2；

步骤三：按同一方向继续移动准直器和探测器，观察到探测器数值突然变化时，此时准

直器的位置记为位置3；

步骤四：测量准直器的位置2与位置3之间的距离S₂₃，及准直缝与准直器的夹角β；

步骤五：由公式f＝tanβ×S₂₃计算加速器焦点的大小。

进一步，所述准直器由铅、钨或钨合金制作而成。

进一步，所述准直缝小于或等于0.2mm。

有益技术效果：

1.本发明不需要使用胶片感光，减小了胶片在曝光、洗片等步骤中难以控制的误差，使得测量结果更为准确。

2.本发明通过横向扫描的方式，观察探测器数值的变化，测量准直器移动的距离，从而计算出焦点尺寸的大小。

3.避免了“三明治”法中加速器射线场的不均匀性、叠片与加速器焦点的距离、人员目视误读等许多主、客观因素的影响。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为测量电子直线加速器焦点尺寸的测量原理图；

图2为探测器的计数图。

具体实施方式