王培玮， 郑伟宁

(1.中国计量科学研究院，北京 100029；2.北京北一机床股份有限公司，北京 101300)

1 引 言

同步辐射X射线强度高、准直性强、单色性好,在基础物理理论探索及社会经济和国防安全等实际应用方面，特别是尖端科技发展等领域有着重要用途[1]。同步辐射X射线在各种应用场合中，要求进行有关物理量的绝对测量并建立计量标准。应用中感兴趣的X射线通量、功率等可以以注量为基础获得。注量Φ和空气比释动能Kair的关系式为[2]：

Kair=Φ·E·(μtr/ρ)

(1)

式中：E是X射线的能量；μtr/ρ是空气对光子的质能转移系数。

X射线空气比释动能的绝对测量和计量标准有成熟的技术基础，其采用自由空气电离室配套微电离电流测量系统。由于目前可用的同步辐射X射线光束的实际输出稳定性不理想，以及计量校准量值传递的需要，配套设计了射束监测器，以保证测量和量值复现的精度要求。

X射线自由空气电离室的研究工作已经历半个多世纪，美国NIST的Wyckoff和Attix[3]进行了有关中能X射线自由空气电离室的设计和研究工作；Ritz，Lamperti和Wyckof[4～6]进行了有关低能X射线自由空气电离室方面的研究工作，常被各国计量标准工作者作为建立计量基准的参考。我国在X射线计量基准自由空气电离室方面，从上世纪五十年代至今也有成功的研究[7～9]。

为了建立同步辐射5～70 keV X射线注量绝对测量计量标准，在用于滤过X射线自由空气电离室的经验基础上，针对同步辐射准直性好、强度高等特点，并考虑便携移动应用的工作需要，进行了自由空气电离室的设计和制作工作。……