能量色散X射线荧光分析测定地质试样中的Zr、Sr、Rb

本法是在我室EDXRF法分析Rb、Sr的基础上进行了改进,并增加了对元素Zr的分析。将原方法中的Mo滤光片改用Ag。Mo靶X光管反射的特征K_αX射线被Ag大量吸收,从而消除了Mo的康普顿散射峰对荧光ZrK_αX射线的影响。 Rb、Sr和Zr分别配制成两套标准。通过对标准中Sr K_aX、Sr K_βX射线和试样中Sr K_αX射线的测量,定     

氚深度分布对β射线诱发X射线光谱法测量能谱中Ar(Kα)强度的影响

BIXS(β射线诱发X射线光谱法)是一种针对材料中氚的无损测量方法,该方法通过探测氚在材料与工作气体(氩气)中诱发的特征X射线与轫致辐射X射线谱计算材料表层(β射线射程范围内)与基体中的氚含量与分布。通常认为氩的Kα特征峰强度与材料表层氚含量呈正比,然而该结论的前提是氚在材料表层均匀分布,而未考虑非均匀分布的情形。本文详细评估了氚在材料表层的深度分布对BIXS能谱中Ar(Kα)强度的影响,结果表明,在均匀分布的情况下,β射线最大射程的1/10范围内的氚对Ar(Kα)强度的贡献约为50%;在非均匀分布的情况下,Ar(Kα)的强度与均匀分布有数倍的差异。因此在实际测量中需根据氚在材料表层的具体分布对结果进行修正。     

GMX型同轴高纯锗探测器用于X射线荧光分析之性能评述

本文以GMX型为例评述了同轴高纯锗探测器在X射线荧光分析中之应用情况,计算了锗的Kα逃逸所致之逃逸峰的强度。给出了能量分辨和逃逸峰的实验数据,并同Si(Li)探测器比较,提出了锗探测器的应用场合以及选择激发源的注意点。     

HPGe探测器能量刻度及探测效率模拟

X光机绝对光子数的测量在X射线计量中有着十分重要的意义,对其进行测量时需先将探测器的能量—道址函数进行刻度。本文使用放射源对HPGe探测器进行能量刻度,得到其能量—道址函数且其线性相关系数R2=0.999 84。论文结合了CT成像技术,对探测器进行平行光束探测效率的MC模拟,使建模更精确。模拟结果显示,探测效率曲线在11.0 ke V处会出现吸收边,是因为Ge元素被激发产生Kα、Kβ特征X射线发生逃逸,未被记录下来形成逃逸峰所致,这与实际实验情况相符。     

氟离子碰撞引起铅原子L壳层X射线产生截面的实验测量

实验测量了20～50MeV的F离子碰撞Pb原子产生的L壳层X射线,研究了Pb的L各支壳层X射线产生截面σ（L_l）、σ(L_α)、σ（L_β）、σ（L_γ）和σ（L_tot）与入射离子能量的关系。结果显示：在本能区范围内,Pb原子发射L壳层X射线产生截面随入射离子能量的增加而增加。利用L壳层的辐射跃迁几率、Coster Kronig跃迁率和L亚壳层的荧光产额将平面波波恩近似（PWBA）和ECPSSR理论计算的电离截面转换为L层X射线产生截面,并与实验结果相比较。结果表明,σ（L_l）、σ(L_α)、σ（L_β）、σ（L_γ）、σ（L_tot）实验测量值与PWBA理论计算值差别很大,ECPSSR理论计算值与σ(L_α)实验值符合很好,与σ（L_l)、σ（L_β）的实验值差别较小,但与σ（L_γ）的实验值差别较大。     

氟离子碰撞引起的钽L壳层X射线产生截面测量

测量了20～55 MeVF5+离子和Ta原子碰撞中Ta产生的L壳层X射线.计算了Ta的L各支壳层产生截面的比值和总截面的比值.利用L壳层的辐射跃迁几率、CrosterKroning跃迁几率和L亚壳层的荧光产额,将平面波波恩近似（PWBA）和ECPSSR理论计算的电离截面转换为L层X射线产生截面,并与实验结果进行比较.结果表明,σ(Ll）/σ(Lα)、σ(Lγ)/σ(Lα)和σ(Ltotal)/σ(Lα)与ECPSSR理论预测结果吻合较好,σ(Lβ)/σ(Lα)较两种理论预测值均偏小.     

直流X射线模拟电缆X射线响应的可行性

本文对电缆X射线辐照响应的机理和模拟方法进行了研究,分析了电缆直流和脉冲X射线辐照响应的异同。建立了带状电缆X射线辐照响应一维计算模型,该模型包含电缆屏蔽层和介质层间隙、介质层瞬态辐射感应电导率等计算模型,模拟了带状电缆直流和脉冲X射线辐照电流响应。模拟结果表明,在X射线注量相同的条件下,电缆直流和方波脉冲X射线响应具有类似的波形特征及相同的间隙电压。因此,在该计算模型描述的电缆X射线辐照响应机制下,可利用直流X射线开展相应的脉冲X射线辐照响应机制模拟。     

X射线荧光分析的α系数法校正

X射线荧光分析中对厚靶基体的吸收增强效应必需进行校正。α系数法是应用得很广泛的一种校正方法。本文在Lachance-Traill数学模型的基础上增加了待测元素对其自身的特征X射线荧光强度影响的校正项。 假定某样品的基体中含有N种元素,它们的含量及X射线的相对强度分别为C_1,C_2……C_N及R_1,R_2……R_N,其中第i种元素的含量可根据下列半经验公式计算     

医用诊断X射线能谱的MCNP模拟

掌握医用诊断X射线的能谱是开展图像质量和人员所受辐射剂量评估等工作的重要前提。本研究应用MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport Code)软件开展医用诊断X射线能谱的计算机蒙特卡罗模拟。构建了X射线机头简化的几何模型,计算管电压为50～150 kVP、总滤过为0.5～5 mm(Al)、阳极角度为6°～14°时,在出来口的X射线能谱结果。同时分析了X射线的阳极脚跟效应特性,并得到含有阳极效应的X射线面源数据文件集,可用于后续应用计算。能谱的模拟计算结果与现有能谱软件结果符合较好,表明通过电子打靶的计算机蒙特卡罗模拟可较准确得到X射线源特征参数,为后续其应用建立了较好的源项基础。     

空间硬X射线谱仪数据获取系统

随着空间时间的到来,人类已超越了大气层的屏障,开始了全波段天文观测。X射线、γ射线天文观测十分活跃,硕果累累。为了用高空技术气球这一有效运载工具进行空间硬X射线天文观测,我们研制了一个球载硬X射线谱仪。其主探测器是采用逃逸门技术的高气压氙多丝正比室,可探测15—200keV能区的硬X射线能谱。其数据获取系统的球载部分配合专用电子学电路对探测器信号实现逃逸门判选和处理,还对谱仪工作状况及环境的监测量进行模数变换,并把经过初步处理的数据以一定格式编排,经二次频率调制后由发射机发回地面。 由于该系统的球载部分工作于高空低气压、高辐射本底和强噪声的恶劣环境,环境温     

凸度检测系统中X光机参数对厚度测量精度的影响

X射线凸度检测技术可在线获得板带材的断面轮廓并反馈到连轧系统实现实时凸度控制,在冶金工业中得到广泛应用,是冶金自动化中的关键技术。该项技术存在厚度测量范围大、测量精度要求高的特点。本文通过理论分析厚度测量精度与X光机管电压和管电流的关系,得到X光机管电流是决定系统极限测量精度的主要因素,X光机管电压是决定系统测量厚度范围的主要因素。在此基础上给出了由测量精度确定管电流的方法和由测量范围确定管电压的方法,为系统X光机的选型和测量档位设定提供指导依据。     

Apparent Linear Attenuation Coefficients in Phase Contrast X-Ray Tomography

In the inline phase contrast X-ray tomography the reconstructed apparent linear attenuation coefficient values may be greatly larger than sample’s linear attenuation coefficients or even be negative. In this work we present a general formula to quantitatively relate the apparent linear attenuation coefficient values in cone-beam phase contrast tomography to sample’s linear attenuation coefficients and refractive indices. This formula overcomes the gross inaccuracy of the existing formula in the literature in analyzing high-resolution phase contrast tomography, and it will be useful for correctly interpreting and quantifying the apparent linear attenuation coefficients in cone-beam X-ray phase contrast tomography.     

Scanning X-ray microfluorescence in a SEM for the analysis of very thin overlayers

In this paper, we used back-foil scanning X-ray microfluorescence (SXRF) and we examined the sensitivity of the technique for the analysis of very thin overlayers, where electron probe X-ray microanalysis (EPMA) reaches its detection limits. The lateral resolution of back-foil SXRF is also calculated for all the systems used. Both experimental results and Monte-Carlo calculations are used in this respect. Back-foil SXRF used in optimized experimental conditions, is found to be more sensitive than EPMA, especially in the case of very thin overlayers. The lateral resolution of back-foil SXRF is of the order of some micrometers. This is much better than the lateral resolution in conventional XRF and of the same order of magnitude as in EPMA.     

使用X光聚束系统的X射线荧光分析研究

复合光导管组成的Ｘ光透镜可将发散的Ｘ光束聚至直径φ０．５ｍｍ，聚束后的功率密度增加１０＾４倍，这种新型的Ｘ光透镜已用于Ｘ射线荧光分析研究，使用Ｘ光管功率仅２Ｗ，而探测限可达１０＾－９－１０＾１０ｇ．     

X光透镜应用于蛋白大分子晶体衍射

采用Ｘ光透镜替代单色仪双聚焦镜应用于生物蛋白大分子晶体衍射分析,照射晶体样品的光强提高１－２个量级,衍射强度的提高远大于５倍,大大缩短了测试时间,分辨能力改善０．０２－０．０６ｎｍ,信噪比也有改善。     

X光透镜在X射线衍射技术中的应用

用整体平行束X光透镜代替常规衍射仪的索拉狭缝和/或附加狭缝,入射和衍射X光强度可提高1.5―3.5倍,分辨率可达0.4°,可用于薄膜、粉末样品和离子束沉积样品的分析。将微会聚X光透镜应用于生物大分子衍射、高压X射线衍射、四圆X射线衍射3个不同的衍射领域,在相同X光源功率条件下,使用X光透镜后的衍射强度提高到原来的3―10倍,信噪比和分辨率有不同程度的改善。     

Development of a new X-ray source using backscattered X-ray with the use of a cold cathode

The development of an intense X-ray source using backscattered X-ray produced using an advanced electrode configuration is described. The electrodes were composed of field emitters deposited on a wire mounted on a perforated plate as the cathode and a copper plate as the anode. Electrons from these emitters collided with the copper plate and X-ray was generated at collision points. The backscattered X-ray in the direction normal to the electron trajectory through a hole in the anode escaped from the vacuum chamber through a beryllium window. Continuous and characteristic X-rays were detected at an applied voltage lower than that of a conventional X-ray source from 3.0 to 9.4 kV, respectively. Moreover, the X-ray dosage measured with a survey meter reached 0.95 mSv/h at 5.0 kV of applied voltage. The transmission images of three types of material used as an X-ray source for the X-ray imaging system indicate three advantages; low power consumption, focal point controllable by adjusting applied voltage, and photographable motion picture of X-ray transmission.     

Influence of resonant Raman scattering in the elemental analysis using X-ray emission based techniques

A tabulation of characteristic X-ray energies across the periodic table are provided where those X-rays are expected to result in a significant fractional resonant Raman scattering (RRS) contribution to the X-ray attenuation from a particular shell/subshell of the same or another element. The tabulations can be considered as guideline so as to know what can be expected due to RRS in typical photon- and particle-induced X-ray emission spectrometry. The RRS contribution is not included in the available theoretical attenuation coefficients, which are generally used in estimation of the matrix corrections in routine quantitative elemental analysis based on various X-ray emission techniques. The radiative RRS peaks can also interfere with normal X-ray spectrum and influence the elemental analysis. The RRS cross-section depends upon the energy difference of the X-ray energy and the shell/subshell ionization threshold taken in the units of the shell/subshell energy width, density of available states near the Fermi level, and the band structure in case the element is in the solid form. Some aspects of the dependence of the RRS contribution on the chemical forms of the elements are also discussed.     

高能X射线探测器射线串扰模拟研究

探测器的串扰噪声会对探测器的信噪比以及高能工业CT的图像质量产生很大的影响。本文利用EGSnrc程序模拟估算了CdWO4探测器模块的串扰噪声,并初步分析比较了影响探测器模块串扰噪声的各种因素。对在实际中选用和设计探测器模块有一定的指导意义,同时为利用软件修正探测器串扰噪声提供了理论计算参数。