基于碲锌镉探测器的高精度毫米级厚度测量技术研究

目前厚度测量精度不高或者测量方式复杂，为设计一套操作简单、高效、无损、适用范围广的高精度厚度测量装置，本研究利用²⁴¹Am放射源和碲锌镉(CZT)探测器，开发一套高精度厚度测量系统，同时提出采用测量条件补偿法实现样品无损、高精度在线测量。利用Geant4程序对厚度测量系统进行模拟设计，确定准直孔尺寸、源与探测器相对位置和屏蔽层厚度等关键参数。利用搭建的厚度测量系统测量纸张、圆台型样品、陶瓷和高速钢等样品。结果表明，该系统对厚度精度在百微米量级时，可以实现高效、实时在线厚度测量；当对测量精度要求提高时，通过延长测量时间、采用测量条件补偿法等，可实现高精度测量。对于1 mm厚的物质，测量精度可达1μm;该系统长时间工作稳定，24 h内相对标准偏差约为0.057%。