一体化高能X射线参数测量装置设计及应用

李成刚 邓建军 李 勤 陈 楠

(中国工程物理研究院流体物理研究所 绵阳 621900)

高能X射线对材料的穿透力强，在工业探伤及闪光照相等领域得到广泛应用。材料密度、厚度不同，X射线的透射情况就不同，底片上的光学密度也有所差别。根据光学密度的差别，可对物体的几何边界及材料的面密度进行诊断。X射线源参数的准确测量不仅保证X射线诊断结果的可靠性，对于X光机的调试、特性评价等都有重要意义。

近十年来，高能X射线源诊断技术取得很大进展，尤其是焦斑尺寸的诊断。美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)、圣地亚国家实验室(SNL)、英国原子武器研究中心(AWE)，以及中国工程物理研究院流体物理研究所和应用电子学研究所等，均开展了相应研究[1−5]。焦斑尺寸的诊断利用半阴影成像原理有狭缝法、刃边法、方孔法。采用方孔法进行编码成像，在获得X射线源焦斑尺寸的同时，还能获得二维的强度分布[6]。对于高能X射线轫致辐射能谱的实验测量，国内外研究的能量多集中在1 MeV以下[7,8]，为测量10 MeV以上的高能X射线谱，我们发展了螺旋楔形法。

本文用一体化设计思想设计出集X射线焦斑、能谱、角分布测量于一体的高能X射线参数测量装置，一次实验可测量多个X射线参数。

1 实验装置

该高能X射线参数测量装置(图1)，纯铁制成，按功能可分为如下三部分。

(1) 方孔结构。在圆柱体中心形成边长为1 cm、深度为20 cm的直穿方孔。实验时，X射线通过方孔结构在探测器上获得投影图像，通过对投影图像解码得到光源的焦斑尺寸及强度分布[6]。……