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      一種用于測量高通量x射線能譜的吸收體陣列的制作方法

      文檔序號:6070018閱讀:254來源:國知局
      一種用于測量高通量x射線能譜的吸收體陣列的制作方法
      【專利摘要】一種用于測量高通量X射線能譜的吸收體陣列,由不同長度的吸收體構成,所述不同長度的吸收體的設計原則為等能量間隔衰減原則,即當入射的X射線能量在被測能量范圍內是均勻分布時,經(jīng)過吸收體陣列衰減后,出射的X射線的能量衰減是等間隔的。本實用新型的優(yōu)點是數(shù)據(jù)之間彼此離散,串擾減小,解譜精度提高。
      【專利說明】一種用于測量高通量X射線能譜的吸收體陣列

      【技術領域】
      [0001] 本實用新型涉及一種用于測量高通量X射線能譜的吸收體陣列,屬于X射線能譜 測量【技術領域】。

      【背景技術】
      [0002] 目前國內測量高通量中能X射線的能譜有多種方法,其中有MLS (Multi-Layer Stack)法,濾波焚光法等。
      [0003] MLS法是一層介質與一個探測器組成一個探測節(jié),多個探測節(jié)沿測量軸直線分布 即組成測量裝置。多層介質對X射線的強度進行多次衰減,通過響應函數(shù),解出射線能譜 (參見《用于高能量X射線能譜測量的MLS法》陳楠,荊曉兵,高峰,章林文,陰澤杰,李世平, 中國工程物理研究院流體物理研究所,中國科學技術大學近代物理系)。如圖1所示,一層 介質和一個探測器交替放置,每層介質后都有一個探測器,從而可以得到一系列被介質吸 收后的X射線強度,通過一定的反解算法,計算出X射線能譜。濾波熒光法是入射的X射線 經(jīng)過濾片后轉變?yōu)闊晒猓惶綔y器接收到,通過熒光譜線計算公式,計算出X射線的能譜。 (參見《濾波一熒光法測量X光能譜的模擬計算》王棟,核物理與化學研究所)。
      [0004] 現(xiàn)有裝置獲得一系列數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)之間存在相互串擾,影響解譜精度。吸收體陣列設 計采用等能量間隔的原則,數(shù)據(jù)之間彼此離散,串擾減小,解譜精度提高。 實用新型內容
      [0005] 本實用新型的技術解決問題是:克服現(xiàn)有技術的數(shù)據(jù)之間相互串擾,解譜精度差, 提供一種用于測量高通量X射線能譜的吸收體陣列,此陣列采用等能量間隔的設計原則, 數(shù)據(jù)之間彼此離散,串擾減小,解譜精度提高。
      [0006] 本實用新型的技術解決方案:一種用于測量高通量X射線能譜的吸收體陣列,其 特征在于:所述吸收體陣列由一系列圓柱形的不同長度的吸收體構成一個陣列,圓柱形的 不同長度的吸收體的軸平行排列;所述不同長度的吸收體的設計原則為等能量間隔衰減原 貝|J,即當入射的X射線能量在被測能量范圍內是均勻分布時,經(jīng)過吸收體陣列衰減后,出射 的X射線的能量哀減是等間隔的。
      [0007]當入射的X射線能量在被測能量范圍內是均勻分布時,所述出射的X射線能量分 別為入射總能量的100% -X,100% -2x,100% -3X...100% -ηχ,〇〈x〈l/n,n表示吸收體陣列 個數(shù),X表示衰減百分比。
      [0008]本實用新型與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于:不同長度的吸收體選取原則為等能量間 隔,這種全新的設計思想,優(yōu)點是測量數(shù)據(jù)比較分散,相互不千擾,因此誤差小,由此得到的 X射線能譜更精確,測量能譜范圍更大?,F(xiàn)有的測量方法,不可避免的存在數(shù)據(jù)之間的相互 串擾,影響測量精度和測量能譜的范圍。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0009] 圖1為本實用新型的吸收體陣列示意圖;
      [0010] 圖2為透射X射線能量和吸收體長度的關系曲線。

      【具體實施方式】
      [0011] 如圖1所示為圓柱形的不同長度的鋁質吸收體構成的一個陣列,圓柱形的不同長 度的吸收體的軸平行排列;吸收體陣列的長度設計原則為等能量間隔衰減原則,長度分別 為13麵,19腕, 25圓,36圓,54mm即經(jīng)過吸收體衰減后,出射的X射線的能量衰 減是等間隔的。當入射的X射線能量在被測能量范圍內是均勻分布時,出射能量分別為入 射總能量的 80%,70%,60%,50%,40%,30%,20%,10%。
      [0012] X射線通過準直孔,同時被內置的不同長度的吸收體部分衰減,出射的X射線被光 電探頭探測到,經(jīng)過后端電子學系統(tǒng)處理得到一系列衰減后的X射線的不同強度,如圖2所 示,再結合吸收體的響應函數(shù),利用反解算法,反解出高通量時X射線的能譜。
      [0013] 反解算法如下:
      [0014] 設X射線能譜為,將能量E離散化,可以得到Q個離散能量點Ek,則X射線離 散能譜可以表示為_),也就是能量為Ek的X射線的強度份額,其中K = 1,2, ...,Q ;
      [0015] 一共有8個探測器,第i個探測器對應的吸收體厚度為山,i = 1,2, ...,8,對 于能量為Ek的X射線,設其未被吸收體衰減前的強度為IQ(E k),并設吸收體的吸收系數(shù)為 μ (Ek),則第i個探測器對應的吸收體對X射線的衰減為:
      [0016]

      【權利要求】
      1. 一種用于測量高通量X射線能譜的吸收體陣列,其特征在于:所述吸收體陣列由一 系列圓柱形的不同長度的吸收體構成一個陣列,圓柱形的不同長度的吸收體的軸平行排 列;所述不同長度的吸收體的設計原則為等能量間隔衰減原則,即當入射的X射線能量在 被測能量范圍內是均勻分布時,經(jīng)過吸收體陣列衰減后,出射的X射線的能量衰減是等間 隔的。
      2. 根據(jù)權利要求1所述的吸收體陣列,其特征在于:當入射的X射線能量 在被測能量范圍內是均勻分布時,所述出射的X射線能量分別為入射總能量的 100% -X, 100% -2x, 100% -3χ··· 100% -ηχ, 0〈χ〈1/η,η 表示吸收體陣列個數(shù),X 表示衰減 百分比。
      【文檔編號】G01T1/40GK204086559SQ201420536276
      【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權日:2014年9月17日
      【發(fā)明者】陰澤杰, 蔣春雨, 曹靖, 楊青巍 申請人:中國科學技術大學
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