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(gòu)成，所述不同長度的吸收體的設(shè)計原則為等能量間隔衰減原則，即當(dāng)入射的X射線能量在被測能量范圍內(nèi)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?dāng)_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(shù)領(lǐng)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(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)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(zhì)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(zhì)對X射線的強度進行多次衰減，通過響應(yīng)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(xué)技術(shù)大學(xué)近代物理系）。如圖1所示，一層 介質(zhì)和一個探測器交替放置，每層介質(zhì)后都有一個探測器，從而可以得到一系列被介質(zhì)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(zhuǎn)變?yōu)闊晒?，被探測器接收到，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(xué)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?dāng)_，影響解譜精度。吸收體陣列設(shè) 計采用等能量間隔的原則，數(shù)據(jù)之間彼此離散，串?dāng)_減小，解譜精度提高。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)之間相互串?dāng)_，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(shè)計原則， 數(shù)據(jù)之間彼此離散，串?dāng)_減小，解譜精度提高。
[0006] 本實用新型的技術(shù)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(gòu)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(shè)計原則為等能量間隔衰減原 貝|J，即當(dāng)入射的X射線能量在被測能量范圍內(nèi)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(dāng)入射的X射線能量在被測能量范圍內(nèi)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(shù)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(shè)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?dāng)_，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(guān)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(zhì)吸收體構(gòu)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(shè)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(dāng)入射的X射線能量在被測能量范圍內(nèi)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(nèi)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(xué)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(jié)合吸收體的響應(yīng)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(shè)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(yīng)的吸收體厚度為山，i = 1，2, ...，8,對 于能量為Ek的X射線，設(shè)其未被吸收體衰減前的強度為IQ(E k)，并設(shè)吸收體的吸收系數(shù)為 μ (Ek)，則第i個探測器對應(yīng)的吸收體對X射線的衰減為：
[0016]

【權(quán)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(gòu)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(shè)計原則為等能量間隔衰減原則，即當(dāng)入射的X射線能量在 被測能量范圍內(nèi)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(quán)利要求1所述的吸收體陣列，其特征在于：當(dāng)入射的X射線能量 在被測能量范圍內(nèi)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(quán)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(xué)技術(shù)大學(xué)