基于双晶单色器的单能X射线辐射标定装置
2021-03-12王二彦安正华郭思明吴金杰周鹏跃宋瑞强
王二彦,安正华,郭思明,吴金杰,杨 强,周鹏跃,宋瑞强
(1. 达州市达川生态环境监测站,达州635000;2. 中国计量科学研究院电离辐射计量科学研究所,北京100029; 3. 中国科学院高能物理研究所,北京100049;4. 成都理工大学,成都610059)
通过对X射线探测器的精确标定,才能在获得的数据中准确去除探测器本身对数据的影响,从而得到相应辐射源的真实数据。探测器的标定,即确定探测器响应函数的过程。针对X射线探测器的标定,目前国际上多采用 X 光机和单色器为基础的单能 X 射线辐射装置,主要有德国PANTER 装置[1]、意大利 Ferrara 大学的 LARIX 装置[2]、美国 XRCF[3]和RaMCaF[4]装置及法国贝克勒尔实验室(LNHB)的SOLEX 装置[5]等。其中,美国的RaMCaF装置与意大利 Ferrara 大学的LARIX 装置的能量达到100 keV以上,而美国的XRCF的能量最低为0.09 keV,是目前能量最低的装置。
为在国内进行X射线探测器的标定,中国科学计量研究院基于双晶体单色器结构产生单能X射线,建立了硬X射线地面标定装置(hard X-ray calibration facility,HXCF)[6],可人为控制输出单能X射线的能量和强度,并实现X射线的性能和环境本底在一定范围内可控。HXCF装置的能量范围为15~100 keV;单色光通量1 h内的稳定性小于2%,与LARIX 装置6 h内稳定性为20%相比,HXCF在1 h内更稳定。本文对HXCF的标定方法与性能进行了系统研究,以满足HXCF对X射线探测器在探测效率及能量响应等方面的标定要求。
1HXCF
HXCF由X光机、双晶单色器、标准探测器和远程控制系统组成,主要结构如图1所示。

图1 HXCF主要结构Fig.1 Structure of HXCF
打开X光机后,由X射线管发出的连续谱X射线经前准直管和光阑后打在双晶单色器上,发生布拉格衍射得到单能X射线;……
