次級光闌的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光路調(diào)整裝置，尤其涉及一種次級光闌。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾十年來，核輻射探測器的發(fā)展十分迅猛，標志著核技術(shù)的快速進展，這得益于電子技術(shù)飛躍發(fā)展和核探測技術(shù)的不斷突破。探測器是進行實驗的重要儀器設(shè)備，其精度的不斷提高才能最大限度的促進核技術(shù)的發(fā)展。核輻射探測器在低能區(qū)(8_100)keV內(nèi)的響應隨能量變化很大，微小的能量差別都可能使儀器儀表出現(xiàn)較大的響應變化。因此，需要建立能量準確已知的低能光子參考輻射，為儀表能量響應的準確測量提供計量保障。
[0003]參考輻射場中，參考點劑量當量約定真值的確定對輻射防護用儀器儀表校準有著重要的意義。目前國際上確定該值有兩種通用的方法:I)通過劑量當量電離室直接測量得到(包括個人劑量當量電離室和周圍劑量當量電離室)；2)通過能譜測量得到某一參考輻射點空氣比釋動能到劑量當量的轉(zhuǎn)換系數(shù)，進而確定該點劑量當量約定真值。與通過電離室直接測量劑量當量方法相比，后者更為基礎(chǔ)也更加準確。采用該方法首先需要建立低能熒光X射線參考輻射場，主要包括X射線機、監(jiān)測電離室以及包括輻射體、過濾器、初級光闌、次級光闌和捕集器在內(nèi)的焚光器件。
[0004]次級光闌的作用是限定熒光輻射束的發(fā)射角，如何設(shè)計次級光闌的結(jié)構(gòu)控制出射的熒光的形狀，并減少來自環(huán)境的散射是本發(fā)明所重點討論的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種次級光闌，能夠限定熒光輻射束的發(fā)射角，使出射的熒光呈錐形狀，不僅可以減少來自環(huán)境的散射，還可以使出射的熒光束更均勻。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種次級光闌，所述次級光闌包括:
[0007]鉛筒，呈圓柱形筒狀結(jié)構(gòu)；所述鉛筒的第一端面上具有輻射束入射孔，第二端面上具有輻射束出射孔；所述輻射束入射孔、所述輻射束出射孔和所述鉛筒分別同軸；
[0008]限束裝置，包括一個或多個鉛質(zhì)的圓環(huán)，設(shè)置于所述鉛筒的內(nèi)壁上；所述鉛質(zhì)的圓環(huán)的外徑與所述鉛筒的內(nèi)徑尺寸相匹配，從而與所述鉛筒一體連接；由所述輻射束入射孔射入的輻射束，經(jīng)由所述一個或多個鉛質(zhì)的圓環(huán)進行限束后，呈錐形狀由所述輻射束出射孔射出。
[0009]優(yōu)選的，所述多個圓環(huán)等間距設(shè)置在所述鉛筒的內(nèi)壁上。
[0010]進一步優(yōu)選的，自所述第一端面向所述第二端面方向設(shè)置的多個圓環(huán)的內(nèi)徑依次減小。
[0011 ] 進一步優(yōu)選的，所述限束裝置為3個圓環(huán)，所述3個圓環(huán)與所述第二端面之間的垂直距離依次為0.8cm、3.8cm、6.8cm。
[0012]進一步優(yōu)選的，所述圓環(huán)的厚度為lcm。
[0013]優(yōu)選的，所述鉛筒的外徑為2.5cm,內(nèi)徑為2cm，所述鉛筒的第一端面與第二端面之間的距離為7.1cm0
[0014]優(yōu)選的，所述鉛筒和所述限束裝置均由純度高于99.9%的鉛制成。
[0015]進一步優(yōu)選的，所述鉛筒和所述限束裝置均由純度為99.99%的鉛制成。
[0016]本發(fā)明實施例提供的次級光闌，能夠限定熒光輻射束的發(fā)射角，使出射的熒光呈錐形狀，不僅可以減少來自環(huán)境的散射，還可以使出射的熒光束更均勻。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例提供的次級光闌的剖面示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實施例提供的次級光闌的正視透視圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實施例提供的次級光闌自出光方向的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0021]本發(fā)明提供的次級光闌可以應用于熒光輻射裝置中。圖1為本發(fā)明實施例提供的次級光闌的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的次級光闌的正視透視圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的次級光闌自出光方向的側(cè)視圖。結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明實施例的次級光闌包括:鉛筒I和限束裝置2。
[0022]鉛筒1，呈圓柱形筒狀結(jié)構(gòu)；
[0023]鉛筒I的第一端面11上具有輻射束入射孔13，第二端面12上具有輻射束出射孔14 ;其中，輻射束入射孔13、輻射束出射孔14和鉛筒I分別同軸；
[0024]限束裝置2，包括一個或多個鉛質(zhì)的圓環(huán)，設(shè)置于鉛筒I的內(nèi)壁上；所述鉛質(zhì)的圓環(huán)的外徑與鉛筒I的內(nèi)徑尺寸相匹配，從而與鉛筒I 一體連接；由輻射束入射孔13射入的輻射束，經(jīng)由一個或多個鉛質(zhì)的圓環(huán)進行限束后，呈錐形狀由輻射束出射孔14射出。
[0025]在圖1所示的剖面示意圖中可以看出，在本實施例的次級光闌中，限束裝置2所包括的鉛質(zhì)的圓環(huán)數(shù)量為3個，如圖所示分別為鉛質(zhì)的圓環(huán)21、鉛質(zhì)的圓環(huán)22和鉛質(zhì)的圓環(huán)23。它們自第一端面11向第二端面12方向，每兩個鉛質(zhì)的圓環(huán)間間距相等的設(shè)置在鉛筒I的內(nèi)壁上，并且，由第一端面11向第二端面12方向，鉛質(zhì)的圓環(huán)21、鉛質(zhì)的圓環(huán)22和鉛質(zhì)的圓環(huán)23的內(nèi)徑依次減小。
[0026]為防止熒光激發(fā)雜質(zhì)材料產(chǎn)生特征X射線污染熒光的純度，鉛筒I和限束裝置2均由純度高于99.9%的鉛制成。
[0027]在一個具體的例子中，次級光闌的各個結(jié)構(gòu)尺寸可以如下:
[0028]鉛筒I的外徑為2.5cm,內(nèi)徑為2cm，鉛筒I的第一端面11與第二端面12之間沿軸向的距離為7.lcm。
[0029]鉛質(zhì)的圓環(huán)23、鉛質(zhì)的圓環(huán)22和鉛質(zhì)的圓環(huán)21與第二端面12之間沿軸向距離依次為0.8cm、3.8cm、6.8cm。每個圓環(huán)的厚度都為lcm。
[0030]為保障良好的熒光純度，鉛筒I和限束裝置2均由純度為99.99%的鉛制成。
[0031]圖1中的虛線示出了熒光輻射束的出束角度。由圖可知，通過圓環(huán)結(jié)構(gòu)的限束裝置2對熒光輻射束進行限束，從而限定熒光輻射束的發(fā)射角，使出射的熒光呈錐形狀。
[0032]本發(fā)明實施例提供的次級光闌，應用于熒光輻射裝置中。熒光輻射裝置主要包括:X射線光機、初級過濾、初級光闌，輻射體、次級過濾、次級光闌。
[0033]其中，X射線光機，提供初級輻射源激發(fā)輻射體，使其產(chǎn)生特征X射線，即熒光。
[0034]初級過濾，由純度高于99.99%的鋁片制作，X射線機是以韌致輻射為背景產(chǎn)生光子。它是一個連續(xù)的譜，采用初級過濾過濾對產(chǎn)生熒光沒有貢獻的低能部分光子。
[0035]初級光闌，用于保證將X射線光機射線束面積限定在輻射體面積之內(nèi)，以防止散射對K熒光純度的干擾。
[0036]輻射體，X射線激發(fā)不同的材料會產(chǎn)生不同的熒光，為了得到較純單能熒光，輻射體的材料純度高于99.99%，防止雜質(zhì)對熒光的污染。
[0037]次級過濾，X射線激發(fā)高純度的輻射體材料會產(chǎn)生包括L、K α、K β —系列特征射線，為了得到較純單能熒光，次級過濾可以過濾掉L線，使K β的貢獻忽略不計，從而得到單能Ka射線。
[0038]次級光闌，X射線激發(fā)輻射體產(chǎn)生的特征射線呈360°立體角散射，次級光闌限制光束呈錐形射出，以得到均勻的參考輻射場。
[0039]上面簡要的介紹了熒光輻射裝置具中各個部分的作用，下面對其工作過程進行簡要介紹，從而說明本發(fā)明的次級光闌在熒光輻射裝置中所起作用。
[0040]X射線光機產(chǎn)生的X射線照射輻射體，通過初級過濾過濾掉對產(chǎn)生熒光沒有貢獻的低能部分X射線，初級光闌將X射線機射線束面積限定在輻射體面積之內(nèi)，防止X射線照射在裝置其他部位而產(chǎn)生散射對熒光純度影響。輻射體決定產(chǎn)生熒光的能量，其材料的量決定產(chǎn)生熒光的光子數(shù)。次級過濾過濾掉L線，使Κβ的貢獻忽略不計，次級光闌對輻射源激發(fā)輻射體產(chǎn)生的360度立體角散射的熒光進行限束，最終由熒光輻射裝置產(chǎn)生一個強度均勻集中、呈錐束的參考輻射場。
[0041 ] 本發(fā)明實施例提供的次級光闌，能夠限定熒光輻射束的發(fā)射角，使出射的熒光呈錐形狀，不僅可以減少來自環(huán)境的散射，還可以使出射的熒光束更均勻。
[0042]以上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種次級光闌，其特征在于，所述次級光闌包括: 鉛筒，呈圓柱形筒狀結(jié)構(gòu)；所述鉛筒的第一端面上具有輻射束入射孔，第二端面上具有輻射束出射孔；所述輻射束入射孔、所述輻射束出射孔和所述鉛筒分別同軸； 限束裝置，包括一個或多個鉛質(zhì)的圓環(huán)，設(shè)置于所述鉛筒的內(nèi)壁上；所述鉛質(zhì)的圓環(huán)的外徑與所述鉛筒的內(nèi)徑尺寸相匹配，從而與所述鉛筒一體連接；由所述輻射束入射孔射入的輻射束，經(jīng)由所述一個或多個鉛質(zhì)的圓環(huán)進行限束后，呈錐形狀由所述輻射束出射孔射出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次級光闌，其特征在于，所述多個圓環(huán)等間距設(shè)置在所述鉛筒的內(nèi)壁上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的次級光闌，其特征在于，自所述第一端面向所述第二端面方向設(shè)置的多個圓環(huán)的內(nèi)徑依次減小。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的次級光闌，其特征在于，所述限束裝置為3個圓環(huán)，所述3個圓環(huán)與所述第二端面之間的垂直距離依次為0.8cm、3.8cm、6.8cm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的次級光闌，其特征在于，所述圓環(huán)的厚度為lcm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次級光闌，其特征在于，所述鉛筒的外徑為2.5cm,內(nèi)徑為2cm，所述鉛筒的第一端面與第二端面之間的距離為7.1cm07.根據(jù)權(quán)利要求1所述的次級光闌，其特征在于，所述鉛筒和所述限束裝置均由純度尚于99.9%的鉛制成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的次級光闌，其特征在于，所述鉛筒和所述限束裝置均由純度為99.99%的鉛制成。
【專利摘要】本發(fā)明實施例涉及一種次級光闌,包括：鉛筒，呈圓柱形筒狀結(jié)構(gòu)；所述鉛筒的第一端面上具有輻射束入射孔，第二端面上具有輻射束出射孔；所述輻射束入射孔、所述輻射束出射孔和所述鉛筒分別同軸；限束裝置，包括一個或多個鉛質(zhì)的圓環(huán)，設(shè)置于所述鉛筒的內(nèi)壁上；所述鉛質(zhì)的圓環(huán)的外徑與所述鉛筒的內(nèi)徑尺寸相匹配，從而與所述鉛筒一體連接；由所述輻射束入射孔射入的輻射束，經(jīng)由所述一個或多個鉛質(zhì)的圓環(huán)進行限束后，呈錐形狀由所述輻射束出射孔射出。
【IPC分類】G01T7/00, G01T1/00
【公開號】CN104965218
【申請?zhí)枴緾N201510388266
【發(fā)明人】吳金杰, 陳成, 葛雙
【申請人】中國計量科學研究院
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月3日