YAG晶体在软X射线荧光靶探测器中的应用
2012-06-30徐慧超周剑英龚培荣朱周侠张永立
核技术 2012年8期
徐慧超 周剑英 龚培荣 朱周侠 张永立 黎 忠
(中国科学院上海应用物理研究所上海光源束线工程部 上海 201204)
目前,上海光源(SSRF)光束线站的X射线光束位置监测(XBPM, X-ray beam position monitor)系统使用三种X射线位置探测器,即刀片式探测器、荧光靶探测器和丝扫描探测器。其中荧光靶探测器主要用于光束位置寻找和粗略定位,用X射线打在荧光靶上(如晶体或荧光粉),观察其发出的可见光,可确定X射线的位置和空间分布。上海光源一期7条光束线站的荧光靶材料为荧光粉或 CVD金刚石薄片,涂覆或固定在底座上,其机械结构见图 1。靶片安装在水冷支架上,置于光路中真空腔体内,由气缸驱动将荧光靶放下置于光路中,观测窗口外用 CCD摄像头观察可见光光斑,测量其光束的位置参数,测量完毕后提起荧光靶,让开光路[1]。荧光粉型发光效率高,多用于低能量、低光通量位置上,如白光区,但荧光粉易脱落,给使用带来较多不便,所以新光束线站建设须设计新靶片型探测器。

图1 上海光源荧光靶结构Fig.1 The structure sketch of FS BPM in SSRF.
1 软X射线荧光靶探测器靶材实验
上海光源一期工程光束线站多数为硬X线站,其X射线能量较高(大于2 keV),而新建的软X射线干涉光刻(XIL)线站,最低能量为85 eV,对软X射线被激发产生荧光的材料和硬X射线的不同,因此选择荧光靶材料是关键。Ce:YAG是一种高效的闪烁体材料,多用作LED发光器件的荧光粉,可将其粉末涂层用于X射线医学成像[2],或将其单晶体与光电倍增管结合用于核辐射探测[3,4]。为确认这种荧……
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