一种用于测量高通量x射线能谱的吸收体阵列的制作方法
【专利摘要】一种用于测量高通量X射线能谱的吸收体阵列，由不同长度的吸收体构成，所述不同长度的吸收体的设计原则为等能量间隔衰减原则，即当入射的X射线能量在被测能量范围内是均匀分布时，经过吸收体阵列衰减后，出射的X射线的能量衰减是等间隔的。本实用新型的优点是数据之间彼此离散，串扰减小，解谱精度提高。
【专利说明】一种用于测量高通量X射线能谱的吸收体阵列
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于测量高通量X射线能谱的吸收体阵列，属于X射线能谱 测量【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 目前国内测量高通量中能X射线的能谱有多种方法，其中有MLS (Multi-Layer Stack)法，滤波焚光法等。
[0003] MLS法是一层介质与一个探测器组成一个探测节，多个探测节沿测量轴直线分布 即组成测量装置。多层介质对X射线的强度进行多次衰减，通过响应函数，解出射线能谱 (参见《用于高能量X射线能谱测量的MLS法》陈楠，荆晓兵，高峰，章林文，阴泽杰，李世平， 中国工程物理研究院流体物理研究所，中国科学技术大学近代物理系）。如图1所示，一层 介质和一个探测器交替放置，每层介质后都有一个探测器，从而可以得到一系列被介质吸 收后的X射线强度，通过一定的反解算法，计算出X射线能谱。滤波荧光法是入射的X射线 经过滤片后转变为荧光，被探测器接收到，通过荧光谱线计算公式，计算出X射线的能谱。 (参见《滤波一荧光法测量X光能谱的模拟计算》王栋，核物理与化学研究所）。
[0004] 现有装置获得一系列数据，数据之间存在相互串扰，影响解谱精度。吸收体阵列设 计采用等能量间隔的原则，数据之间彼此离散，串扰减小，解谱精度提高。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的数据之间相互串扰，解谱精度差， 提供一种用于测量高通量X射线能谱的吸收体阵列，此阵列采用等能量间隔的设计原则， 数据之间彼此离散，串扰减小，解谱精度提高。
[0006] 本实用新型的技术解决方案：一种用于测量高通量X射线能谱的吸收体阵列，其 特征在于：所述吸收体阵列由一系列圆柱形的不同长度的吸收体构成一个阵列，圆柱形的 不同长度的吸收体的轴平行排列；所述不同长度的吸收体的设计原则为等能量间隔衰减原 贝|J，即当入射的X射线能量在被测能量范围内是均匀分布时，经过吸收体阵列衰减后，出射 的X射线的能量哀减是等间隔的。
[0007]当入射的X射线能量在被测能量范围内是均匀分布时，所述出射的X射线能量分 别为入射总能量的100% -X，100% -2x，100% -3X...100% -ηχ，〇〈x〈l/n，n表示吸收体阵列 个数，X表示衰减百分比。
[0008]本实用新型与现有技术相比的优点在于：不同长度的吸收体选取原则为等能量间 隔，这种全新的设计思想，优点是测量数据比较分散，相互不千扰，因此误差小，由此得到的 X射线能谱更精确，测量能谱范围更大。现有的测量方法，不可避免的存在数据之间的相互 串扰，影响测量精度和测量能谱的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型的吸收体阵列示意图；
[0010] 图2为透射X射线能量和吸收体长度的关系曲线。
【具体实施方式】
[0011] 如图1所示为圆柱形的不同长度的铝质吸收体构成的一个阵列，圆柱形的不同长 度的吸收体的轴平行排列；吸收体阵列的长度设计原则为等能量间隔衰减原则，长度分别 为13麵，19腕， 25圓，36圓，54mm即经过吸收体衰减后，出射的X射线的能量衰 减是等间隔的。当入射的X射线能量在被测能量范围内是均匀分布时，出射能量分别为入 射总能量的 80%，70%，60%，50%，40%，30%，20%，10%。
[0012] X射线通过准直孔，同时被内置的不同长度的吸收体部分衰减，出射的X射线被光 电探头探测到，经过后端电子学系统处理得到一系列衰减后的X射线的不同强度，如图2所 示，再结合吸收体的响应函数，利用反解算法，反解出高通量时X射线的能谱。
[0013] 反解算法如下：
[0014] 设X射线能谱为，将能量E离散化，可以得到Q个离散能量点Ek，则X射线离 散能谱可以表示为_)，也就是能量为Ek的X射线的强度份额，其中K = 1，2, ...，Q ;
[0015] 一共有8个探测器，第i个探测器对应的吸收体厚度为山，i = 1，2, ...，8,对 于能量为Ek的X射线，设其未被吸收体衰减前的强度为IQ(E k)，并设吸收体的吸收系数为 μ (Ek)，则第i个探测器对应的吸收体对X射线的衰减为：
[0016]
【权利要求】
1. 一种用于测量高通量X射线能谱的吸收体阵列，其特征在于：所述吸收体阵列由一 系列圆柱形的不同长度的吸收体构成一个阵列，圆柱形的不同长度的吸收体的轴平行排 列；所述不同长度的吸收体的设计原则为等能量间隔衰减原则，即当入射的X射线能量在 被测能量范围内是均匀分布时，经过吸收体阵列衰减后，出射的X射线的能量衰减是等间 隔的。
2. 根据权利要求1所述的吸收体阵列，其特征在于：当入射的X射线能量 在被测能量范围内是均匀分布时，所述出射的X射线能量分别为入射总能量的 100% -X, 100% -2x, 100% -3χ··· 100% -ηχ, 0〈χ〈1/η，η 表示吸收体阵列个数，X 表示衰减 百分比。
【文档编号】G01T1/40GK204086559SQ201420536276
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】阴泽杰, 蒋春雨, 曹靖, 杨青巍 申请人:中国科学技术大学