专利名称：一种基于吸收迭代法的闪光x射线能谱测量装置的制作方法
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Y射线能谱仪(参见文献“苏兆锋，杨海亮，孙剑锋等，强脉冲Y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Ii1, h2, ......，h12，其中Ii1 < 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I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I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, I = 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I.有良好的测量线性范围,最大可达到IO5Gy ; 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。
图I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；图中，1-12为圆柱型吸收体；13为孔；14为支撑圆盘；15为圆盘左视图中线；16为丙氨酸剂量计；17为靶；21为丙氨酸石蜡熔合圆柱体I ;22为丙氨酸石蜡熔合圆柱体2 ；23为聚乙烯管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例具体说明本实用新型。本实用新型的基于吸收迭代法的闪光X射线能谱测量装置示意图如图I所示。其中，图1(a)为正视图，图1(b)为左视图。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(L1CL)的圆环上均匀开孔，共设12个孔，孔直径为r。在每个孔中放置圆柱型吸收体，12个吸收体的直径相同，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……，h12，其满足匕<h2<……〈!^，优选的，!^，^，……，h12可以通过计算机模拟分析得到。圆柱型吸收体的摆放位置关系如图1(b)的左视图所示。放置时沿圆盘的左视图中线15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。吸收体后粘贴有丙氨酸剂量计来进行X射线剂量的测量，剂量计的结构图如图2所示，图2仅是示意性给出了圆柱型吸收体的大体位置，采用了透视的示意性表示方法，每支剂量计由两个直径为d、长度为I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的聚乙烯管密封而成。其中，d = 3謹，I = 8謹，D = 4mm, L2 = 30謹。基于吸收迭代法的闪光X射线能谱测量示意图如图3所示。高速电子打靶17后产生高能闪光X射线。所述的测量装置与靶之间的距离为D1。经过一次或多次闪光后，根据丙氨酸剂量计所测得的剂量值再通过数学运算即可得到入射闪光X射线的能谱，其中，图4为丙氨酸剂量计的安装示意图，优选的，丙氨酸剂量计垂直粘贴在圆柱形吸收体的端面上。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种基于吸收迭代法的闪光X射线能谱测量装置，其特征在于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的圆环上均勻开孔，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hp h2，......，h12，其中Ii1 < 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。
2.根据权利要求I所述的一种基于吸收迭代法的闪光X射线能谱测量装置，其特征在于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I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。
3.根据权利要求2所述的一种基于吸收迭代法的闪光X射线能谱测量装置，其特征在于所述的丙氨酸剂量计的d = 3謹，I = 8謹，D = 4mm, L2 = 30謹。
4.根据权利要求I所述的一种基于吸收迭代法的闪光X射线能谱测量装置，其特征在于所述的丙氨酸剂量计垂直粘贴在圆柱形吸收体的端面上。
专利摘要本实用新型提供一种基于吸收迭代法的闪光X射线能谱测量装置，其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。本实用新型对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。
文档编号G01T1/36GK202471983SQ201220118088
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者李世平, 肖锐, 阴泽杰, 陈南 申请人:中国科学技术大学