專利名稱：人工x射線人造板剖面密度儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于檢測儀領(lǐng)域，尤其涉及利用對(duì)射線透射率的探測來檢測 樣品密度的儀器。
背景技術(shù)：
下面參考圖1來介紹相關(guān)技術(shù)。采用傳統(tǒng)的天然T射線檢測人造板樣品 剖面密度的方法，射線源是天然放射性同位素發(fā)射的天然T射線。圖1中盛 放在鉛盒中的放射源1為天然放射性同位素，天然放射性同位素發(fā)射出本底 T射線4，本底T射線4從T射線出射口 3射出，并垂直穿過放置在步進(jìn)導(dǎo)軌 機(jī)構(gòu)2上的人造板樣品8的表面，得到強(qiáng)度衰減的T射線5，強(qiáng)度衰減的T射 線5經(jīng)探測裝置準(zhǔn)直狹縫9后除去雜波，利用T射線探測器6檢測本底T射 線4和強(qiáng)度衰減的T射線5的強(qiáng)度，由信號(hào)處理裝置7對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，從 而得到人造板樣品8剖面的密度。人造板樣品8在步進(jìn)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)2上勻速運(yùn) 動(dòng)，將得到人造板樣品8所有剖面的密度。
然而采取傳統(tǒng)方法時(shí)，由于射線是利用天然放射性同位素發(fā)射的天然T 射線，因此射線源的防護(hù)成本很高，儀器在使用上有一定的安全隱患，對(duì)環(huán) 境也存在著一定的污染隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用高壓電源11激發(fā)X射線管14發(fā)射的人工X射線垂 直穿過人造板樣品8的表面，通過檢測本底人工X射線16的強(qiáng)度和衰減后的 人工X射線17的強(qiáng)度，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理得到人造板樣品8的剖面密度，從而 避免了天然放射性同位素T射線源的安全防護(hù)和環(huán)保安全性的問題。
本實(shí)用新型的解決方案是為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述裝置。 具體地說，人工X射線人造板剖面密度儀包括用于產(chǎn)生本底人工X射線16 的射線發(fā)生部件，用于準(zhǔn)直人工X射線的準(zhǔn)直狹縫15，使樣品8沿垂直于人 工X射線發(fā)射方向運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)2，用于檢測本底人工X射線16以及 穿過人造板樣品8表面后的衰減的人工X射線17強(qiáng)度的X射線探測裝置18，用于處理表征人工X射線強(qiáng)度的電信號(hào)以獲得人造板樣品8剖面密度的信號(hào) 處理裝置7。
本實(shí)用新型中的人工X射線發(fā)生器由包含X射線管14的X射線管組件 13、高壓電纜12和高壓電源11構(gòu)成高壓電源ll輸出穩(wěn)定的負(fù)高電壓和燈 絲電壓，高壓電源11產(chǎn)生的負(fù)高壓通過高壓電纜12與X射線管組件13內(nèi)的 X射線管14的陰極相連，高壓電源11產(chǎn)生的燈絲電壓與X射線管14的燈絲 直接相連，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的人工X射線。
通過調(diào)整高壓電源11使本實(shí)用新型中的人工X射線發(fā)生器產(chǎn)生的人工X 射線的能量為30 50keV。
本實(shí)用新型中的X射線探測裝置18采用與傳統(tǒng)的天然T射線檢測人造板 樣品剖面密度的T射線探測器相同的探頭組件，即由Nal晶體閃爍體串接光
電倍增管并直連信號(hào)處理部件的方式。
本實(shí)用新型的有益效果是采用人工X射線發(fā)生器作為放射源后，避免 了天然放射性同位素T射線源的安全防護(hù)和環(huán)保安全性的問題。

圖1是傳統(tǒng)的天然T射線人造板剖面密度儀檢測人造板樣品剖面密度的
結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。 —
圖2是根據(jù)本發(fā)明的人工X射線人造板剖面密度儀檢測人造板樣品剖面
密度的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。
圖中，1、放射源，2、步進(jìn)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，3、 T射線出射口， 4、本底T射 線，5、強(qiáng)度衰減的T射線，6、 T射線探測器，7、信號(hào)處理裝置，8、樣 品，9、探測裝置準(zhǔn)直狹縫，10、信號(hào)傳輸線，11、高壓電源，12、高壓電纜, 13、 X射線管組件，14、 X射線管，15、 X射線的準(zhǔn)直狹縫，16、本底人工X 射線，17、衰減的人工X射線，18、 X射線探測裝置。
具體實(shí)施方式

在下文中將參考圖2來介紹本發(fā)明的實(shí)施例。
首先基于圖2介紹構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的儀器的結(jié)構(gòu)。圖2中，人工X射線
4發(fā)生部件包括高壓電源ll、高壓電纜12、 X射線管組件13，高壓電源ll輸 出穩(wěn)定的負(fù)高電壓，通過高壓電纜12接到X射線管組件13中的X射線管14 的陰極，即燈絲上，高壓電源11產(chǎn)生的燈絲電壓直接連接到X射線管14的 燈絲上，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的人工X射線；X射線管準(zhǔn)直狹縫15采用能夠準(zhǔn)直本 底人工X射線16的金屬板；步進(jìn)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)2可使人造板樣品8在垂直于本底 人工X射線16發(fā)射的方向上勻速運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型中的人工X射線發(fā)生器所需的高壓電源11應(yīng)符合以下技術(shù)要 求輸出高電壓0 -50kV，電流0 4mA，輸出燈絲電壓0 10V，燈絲電流0 5A，輸出高壓的波紋系數(shù)《0.5%，溫漂系數(shù)《0. 1V。C，時(shí)漂系數(shù)《0. 1%(8 小時(shí)內(nèi))。X射線管14發(fā)出的本底人工X射線16能量在30 50keV之間。
本實(shí)用新型中的人工X射線發(fā)生器所采用的X射線管組件13組成如下 固定陽極的X射線管14嵌套在內(nèi)襯鉛的金屬管套內(nèi)，X射線管14與金屬管 套之間通過抽真空注滿絕緣油，X射線管燈絲與0 10V燈絲電壓連接，X 射線管陰極、即燈絲的一端，與0 -50kV高電壓相連，X射線管陽極發(fā)出X 射線。
本實(shí)用新型中的人工X射線發(fā)生器所采用的X射線管組件13應(yīng)符合以下 技術(shù)要求X射線管14采用陽極接地陰極接高壓的方式工作，采用外部強(qiáng)制 風(fēng)冷方式確保X射線管14溫升《40'C，管電壓30 50kV，管電流0 4mA， 最大功率200W，靶面角20° ， X射線管陽極材料為鎢。
本實(shí)用新型中的X射線探測裝置18采用與傳統(tǒng)的天然T射線檢測人造板 樣品剖面密度的T射線探測器相同的探頭組件，即由NaI晶體閃爍體串接光 電倍增管并直連信號(hào)處理部件的方式。Nal晶體閃爍體直徑^50mm、厚度《 5mm，光電倍增管配接一個(gè)-1500V的高壓電源，組件輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)TTL脈沖
電信號(hào)。
接著將基于圖2介紹利用人工X射線檢測人造板樣品一個(gè)剖面的密度的 方法。圖2中，先不放置人造板樣品8，調(diào)節(jié)高壓電源ll產(chǎn)生的高壓電，通 過高壓電纜12激發(fā)X射線管14發(fā)射能量在30 50keV之間的本底人工X射線16，本底人工X射線16經(jīng)X射線管準(zhǔn)直狹縫15準(zhǔn)直，成一束平行人工X 射線穿過探測裝置準(zhǔn)直狹縫9被X射線探測裝置18探測到，并產(chǎn)生表征本底 人工X射線強(qiáng)度的電信號(hào)，傳輸?shù)叫盘?hào)處理裝置7中加以存儲(chǔ)。再放置人造 板樣品8進(jìn)行檢測。經(jīng)過X射線準(zhǔn)直狹縫15的平行本底人工X射線16垂直 穿過人造板樣品8中的一個(gè)剖面后，強(qiáng)度衰減了的人工X射線17經(jīng)探測裝置 準(zhǔn)直狹縫9濾除雜波，被X射線探測裝置18探測到，并產(chǎn)生表征衰減了的人 工X射線強(qiáng)度的電信號(hào)，經(jīng)信號(hào)傳輸線10傳輸?shù)叫盘?hào)處理裝置7中加以存儲(chǔ)， 并與本底人工X射線的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)計(jì)算得到人造板樣品8該剖面的密 度。使人造板樣品8移動(dòng)一個(gè)預(yù)先設(shè)定的步進(jìn)量，再檢測人工X射線穿過與 該剖面相鄰的下一個(gè)剖面后的射線強(qiáng)度，經(jīng)過相同的信號(hào)處理得到人造板樣 品8下一個(gè)剖面的密度，依此持續(xù)下去，直到得到人造板樣品8所有剖面的 密度。
權(quán)利要求1. 人工X射線人造板剖面密度儀，包括用于產(chǎn)生本底射線的放射源(1)，用于準(zhǔn)直射線的準(zhǔn)直狹縫，使樣品(8)沿垂直于射線發(fā)射方向運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)(2)，用于檢測本底射線以及穿過樣品(8)后的射線強(qiáng)度的射線檢測裝置，用于處理表征射線強(qiáng)度的電信號(hào)以獲得樣品(8)剖面密度的信號(hào)處理裝置(7)，其特征在于所述的放射源(1)為人工X射線發(fā)生器；射線檢測裝置為X射線探測裝置(18)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工X射線人造板剖面密度儀，其特征在于所 述的人工X射線發(fā)生器由包含X射線管(14)的X射線管組件(13)、 高壓電纜(12)和高壓電源(11)組成，高壓電源(11)產(chǎn)生的負(fù)高壓 通過高壓電纜(12)與X射線管組件(13)內(nèi)的X射線管(14)的陰極 相連，高壓電源(11)產(chǎn)生的燈絲電壓與X射線管(14)內(nèi)的燈絲直接 相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工X射線人造板剖面密度儀，其特征在于所 述的人工X射線發(fā)生器為產(chǎn)生能量為30 50keV的人工X射線發(fā)生器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工X射線人造板剖面密度儀，其特征在于所 述的X射線探測裝置(18)由NaI晶體閃爍體串接光電倍增管構(gòu)成。
專利摘要人工X射線人造板剖面密度儀，屬于檢測儀領(lǐng)域，尤其涉及利用對(duì)射線透射率的探測來檢測樣品密度的儀器。人工X射線人造板剖面密度儀包括用于產(chǎn)生本底人工X射線的X射線發(fā)生部件，用于準(zhǔn)直人工X射線的準(zhǔn)直狹縫，使樣品沿垂直于人工X射線發(fā)射方向運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，用于檢測本底人工X射線以及穿過人造板樣品剖面后的人工X射線強(qiáng)度的X射線探測裝置，和用于處理表征人工X射線強(qiáng)度的電信號(hào)以獲得人造板樣品剖面密度的信號(hào)處理裝置。采用人工X射線發(fā)生器作為放射源后，避免了天然放射性同位素Υ射線源的安全防護(hù)和環(huán)保安全性的問題。
文檔編號(hào)G01N9/24GK201262607SQ200820110190
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者周玉成, 源 安, 尹大勇, 張占寬, 李小群, 楊建華, 斌 潘, 石芷萍, 放 程, 昊 鄧 申請(qǐng)人:中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所