HPGe测量连续硬X射线能谱的方法研究

采用数值模拟与实验测量相结合的方法,完成了探测系统刻度,得到了该探测器对单能光子的能量全响应函数,在此基础上探索出改进的剥谱法,对测量得到的连续硬X射线能谱进行解析,扣除了测量谱中非光电效应对每道计数的贡献,复现了测量位置处的实际能谱,并对该能谱测量方法进行了误差分析,提出了进一步完善措施。     

强流电子束在角向磁场中产生的硬X射线测量

利用X射线吸收片以及和剂量片相结合的方法，测量了强流电子束在角向磁场中产生的硬X射线的剂量和能谱分布；采用仅对光子能量124keV以下的X射线相应灵敏的PIN半导体探测器，测量了硬X射线时间谱；研究了硬X射线的产生与靶厚、磁场电流的关系。     

热释光探测器在脉冲硬X射线能谱测量中的应用

介绍了TLD－3500热释光读出器和GR－100M型热释光剂量片构成的探测器在脉冲硬X射线辐射参数测量中的应用。详细论述了采用滤波荧光法与热释光探测器相结合测量10－10keV的硬X射线能谱的物理思想，在综合考虑了测量环境的具体情况下，设计研制了硬X射线测量系统，建立了热释光探测器对硬X射线绝对能量响应的标定方法。该方法已成功用于脉冲辐射装置“强光1号”的测量，并得到了实测数据。     

X射线轫致辐射谱的能谱转化技术

根据光子与原子相互作用的物理机制,提出了在X射线能量范围内(光子能量一般低于200keV)的能谱转化技术和能量滤波器的概念,以实现对连续的轫致辐射X射线谱的能谱转化功能,在此基础上,研究分析了影响转化谱性能和谱分布的因素以及能谱转化技术的适用条件．最后．在140kVX光机激发源上,用钨和铅能量滤波器,实验研究了连续X射线谱的能谱转化技术,实现了连续X射线谱的准单能化．     

X射线管原始谱和透射谱的测量及应用

本文基于COMET公司MXR225/22型X射线管,使用高纯锗探测器测量了X射线管大、小焦点几种管电压的X射线原始谱,并测量了小焦点下的初始透射谱,在此基础上测量了X射线穿过几种不同材质(铝、钛、铁和铜)吸收片的透射谱。结果表明：X射线管大、小焦点能谱近似相同,低能端X射线比重较大,原始谱中包含铜、银、钨和铅元素的特征峰;初始透射谱低能端硬化明显,并随着管电压升高,高能端所占比重增大,钨特征峰变得明显,X射线平均能量升高,能谱的X射线强度最大区域在最高能量的1/3附近;金属吸收片对X射线硬化明显,硬化效果强烈依赖于其原子序数。相关结果已在工业CT硬化校正中应用,重建图像质量得到改善。     

CdTe探测器对EAST托卡马克中20–200keV硬X射线测量

介绍了EAST托卡马克装置硬X射线诊断系统。该系统由探测器阵列和电子线路组成,探测器采用水平七道的碲化镉(CdTe)探测器阵列。在EAST托卡马克装置上建立了一套较完善的硬X射线能谱诊断系统,用来测量等离子体在硬X射线辐射能段(20–200 keV)的能谱。实验结果表明,该系统能满足测量相应能量范围的等离子体硬X射线轫致辐射要求。文中给出了碲化镉探测器的标定结果及典型的放电结果。     

一种测量高强度直流X光机辐射能谱的方法

介绍了一种康普顿散射法测量高强度直流X射线能谱的方法,分析了X光机辐射谱与散射谱强度的关系表达式。在测量系统中使用能量分辨能力较好的高纯锗探测器,通过测量X光机照射低原子序数材料的散射能谱,再根据不同能量X射线在该散射立体角上的散射截面回推,从而获得X光机的辐射能谱。最后,给出了X光机的工作电压分别为15、80和100 kV时,散射法测量得到的钨靶X射线辐射谱。     

平面工艺Si电流型X射线探测器研制

该项目主要研究X射线能谱及时间谱测量、强流脉冲X射线束测量所需的平面工艺硅电流型探测器。主要工作在于模拟核爆中高功率Z-pinch等离子体辐射研究中测量等离子体产生的X射线能谱及时间谱和用于X光束诊断和高功率Z-pinch等离子体辐射研究。该型探测器用于探测极低能量     

乳腺X射线基准装置能谱研究

介绍了乳腺X射线基准装置及其辐射野特性。根据钼靶X射线光机的各项参数,建立了蒙卡模拟的模型,使用蒙特卡罗软件模拟了光机的能谱。介绍了用于低能光子能谱测量的硅漂移探测器(SDD),并使用三种放射源对探测器进行了能量刻度,得到了能量与道址的线性关系。使用刻度好的硅漂移探测器进行了乳腺X射线基准能谱测量实验,测得了四个不同管电压下基准装置的能谱,实验结果与理论模拟结果吻合。     

快脉冲硬X射线能谱测量实验研究

研究设计了以解析吸收片后的透射率来测量快脉冲硬X射线辐射场能谱的实验方法。对实验方案进行了理论模拟设计,并获得了解谱必要的理论数据,通过测量不同吸收片后光强的实验方法获得了透射系数,用微扰的数学方法完成了测量谱的解析,复现了测量位置处快脉冲硬X射线辐射场能谱,最后对该方法的可靠性进行了验证。     

用于HL-2A装置的新型硬X射线探测器

介绍了一种应用于托卡马克等离子诊断领域的新型硬X射线探测器,该探测器主要由硅酸钇镥(Lutetium-yttrium Oxyorthosilicate,LYSO)闪烁体和硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,Si PM)组成。基于项目应用需求,对探测器的选型和基于粒子输运蒙特卡罗仿真软件GEANT4的探测器设计加以阐述,并搭建了前端的探测系统,在HL-2A托卡马克装置上进行了现场诊断实验。实现了硬X射线空间能谱和辐射强度分布的诊断测量。实验表明该探测器阵列具有10 ms的时间分辨率,同时具有结构紧凑、使用方便等特点,能够满足等离子体诊断中硬X射线动态能谱和强度分布测量的诊断需求。     

高能工业CT探测器能谱响应影响校正研究

高能X射线工业CT探测器系统的能谱响应是一重要的特性参数。用实验方法测定探测器的能谱响应曲线存在很多困难。本工作利用Monte-Carlo模拟程序计算了CdWO₄探测器模块的能谱响应曲线,分析了9MeV驻波电子直线加速器X射线束的能量、剂量角分布以及X射线束能谱硬化对探测器模块探测效率的影响,为线阵探测器系统的一致性校正、非线性校正等提供了理论计算参数,并应用于工业CT图像校正,取得了满意的效果。     

轫致辐射能谱测定SSC高频腔体电压

介绍了利用轫致辐射能谱测定回旋加速器高频腔体电压的原理，方法及测量结果。该测量方法的优点在于采用非接触方式量高频腔体电压，因而不改变高频腔体的谐振特性，并且不受高频频率的影响，测量的高频腔体电压准确可靠。     

Plasma Stability Evaluation Based on MHD Activity and Hard X-Ray Emission in the IR-T1 Tokamak

Determinations of the poloidal beta, internal inductance, plasma energy, plasma pressure, plasma temperature, plasma resistance, plasma effective atomic number, magneto-hydrodynamics (MHD) activity, Runaway electrons energy and energy confinement time are essential for tokamak experiments and optimized operation. Also some of the plasma information can be deduced from these parameters, such as plasma toroidal current profile, and MHD instabilities. In this contribution we investigated about measurements of some plasma parameters as well as MHD activity and Runaway electrons energy. For this purpose we used the magnetic diagnostics and a hard X-ray spectroscopy in IR-T1 tokamak. A hard X-ray emission is produced by collision of the Runaway electrons with the plasma particles or limiters. The mean energy was calculated from the slope of the energy spectrum of hard X-ray photons. In this paper in order to measure energy of the Runaway electrons, we obtained hard X-ray energy in every 5 ms intervals, from the beginning to the end of plasma. Results indicated mean energy of Runaway electrons is maximum during the 0–5 ms interval.     

脉冲硬X射线能谱软化方法数值分析

基于轫致辐射原理,提出了通过轫致辐射靶优化设计软化脉冲硬X射线能谱的方法。采用MCNP程序模拟了复合薄靶和反射靶的输出参数,分析了复合薄靶中转化靶和电子吸收材料厚度对脉冲硬X射线能谱、转换效率以及透射电子份额的影响;给出了反射靶透射和反射X射线能谱、转换效率的差异及其随电子入射角度的变化规律。根据模拟结果分析了两种方法的可行性,并进行了实验验证,为轫致辐射靶的优化设计提供参考。     

X射线荧光分析中原级谱分布的计算

X射线荧光分析中,X射线管产生的原级谱的分布对荧光分析的影响很大。尤其是在元素间吸收增强效应的校正过程中,基本参数法要求准确获得X射线原级谱的强度分布。使用MCNP程序模拟不同加速电压、不同靶材料、不同铍窗厚度等条件下电子打靶后的X射线能谱分布,为X射线荧光分析仪研制过程优化X光管靶材、管压等提供依据,实现高精度的X射线荧光分析。     

基于ISO 4037-1：2019对60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质的研建

以ISO 4037 1：2019为依托,使用大体积自由空气电离室作为测量器具,采用半值层法建立60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质,实验得出的各辐射质的第1半值层和第2半值层的值均在标准规定的误差范围内。使用高纯锗谱仪对建立的X射线参考辐射质进行测量,得到不同辐射质下的脉冲幅度谱。数据处理和分析结果表明,建立的60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质的谱分辨率、平均光子能量和有效能量与ISO 4037 1：2019的推荐值有较好的一致性。本次实验建立的60~250 kV窄谱系列X射线参考辐射质满足ISO 4037 1：2019要求。     

DPF脉冲X射线能谱测量

采用滤光法对ＤＰＦ脉冲Ｘ射线源的Ｘ射线能谱进行了测量,取得了较好的结果,为辐尖环境测量提供了一种手段。     

凸度测量中的散射校正研究

本文分别从被测钢板的宽度、厚度和射线能量等3个方面对散射的影响进行了研究。首先建立凸度测量系统的蒙特卡罗模拟计算简化模型,分析了单能情况下钢板宽度和厚度对散射因子(SPR)的影响;然后建立X光机能谱计算仿真模型,模拟出给定管电压下X光机输出射线的连续能谱,并提出用多个单能分段等效的方法来代替连续能谱,模拟在实际连续能谱情况下钢板散射分布的规律,其模拟结果与实验测量结果能较好地吻合。