[发明专利]制动光子的光谱及空间分布的测定方法和相关装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制动光子的光谱及空间分布的测定方法和相关的装置。

本发明可以应用在，例如，X射线、医学成像、断层扫描、非法物品的非破坏性的特征描述、高强度中子流的产生等领域。

背景技术

通过一电子加速器来产生中子是一种可以获得高中子流的已知技术。电子经由一光子束产生中子：来自加速器的电子朝一个会发射光子被称为制动靶的第一靶定向，而由此射出的光子接着朝一个会发射中子的被称为转换靶的第二靶定向。

在利用这样的电子加速器的测量技术的范围内，必须对所发射光子的光谱和空间分布，以及由检测器和采集用电子器件形成的总成的特性有良好的认识。

本发明的方法满足此需求。

发明内容

实际上，本发明涉及一种沿至少一个轴，对于由电子脉冲在一制动靶上实现交互作用而产生的，一制动光子流的光谱及空间分布进行测定的方法，特征在于所述方法包含：

-在所述轴的第一点处的一第一中子测量，这是由中子检测与计数信号的积分而产生，各中子检测与计数信号因制动光子对以所述第一点为中心的第一转换靶的冲击而产生，第一转换靶对能量明显大于第一能量阈值的光子十分敏感，参与一检测与计数信号的形成的中子在两个连续的电子脉冲之间的一时间范围内被检测并计数，

-第一转换靶在所述轴上不同的点做连续位移，并在轴上这些不同的点的每一处，执行与在所述轴上的第一点处执行的中子测量一样的一中子测量，及

-借助带有互不相同且与第一能量阈值不同的能量阈值的一系列不同的转换靶，执行与在所述第一点及所述不同的点处的测量一样的一系列中子测量。

本发明还涉及一种沿至少一个轴，对于由电子脉冲在一制动靶上实现交互作用而产生的，一制动光子流的光谱及空间分布进行测定的装置，特征在于所述装置包含：

-一用于转换及检测中子的总成，由至少二转换靶及一测量单元构成；各转换靶能够产生在制动光子的作用下所感生的中子，并且各转换靶对能量明显大于一能量阈值的光子十分敏感，而且所述转换靶的能量阈值彼此不同；测量单元由一或多个氦³He检测器组成，用于检测并计数由各转换靶所产生的感生中子，氦³He检测器包含在一中子慢化剂内，此中子慢化剂被封包在一热中子吸收器内，各转换靶被接连地置于热中子吸收器面对制动靶的一个面上，

-一电子处理电路，处理由中子转换与检测总成所传送的信号，所述电子处理电路包含用于在两个连续的电子脉冲之间的时间范围上控制中子的检测及计数的装置，及

-沿所述轴移动中子转换与检测总成的装置。

本发明方法的一个优点是提供，在线知悉及检查电子加速器的正确操作及无漂移，的可能性。中子测量有利地使认知光子束的不可缺少的部分，换言之其强度及其能量(即功率)，的稳定性，成为可能。

本发明方法还以一有利方式，借助一感生中子分量(增益对比)的测量来使取得光子分量的特征成为可能。

用本发明方法所获得的光子流的良好的空间特征也使得让产生中子的转换靶处于最佳状态成为可能。

此外，已知借助一制动光子束来直接查询要鉴别的材料是非常重要的。本发明方法所能够实现的制动光子束的正确特征描述，有利地使获得更好的材料鉴别结果成为可能。特别是使优化工作特性及缩短测量持续时间，并进而减少成本成为可能。

附图说明

在参照附图阅读一优选实施例时，本发明的其它特征及优点将变得更加清晰，其中：

图1描绘一用于实施本发明方法的装置；

图2描绘图1中的本发明的装置中所使用的一中子测量单元的立体图；

图3描绘实施本发明方法所使用的移动单元的一范例；

图4描绘通过本发明方法所获得的制动光子的光谱及空间分布的一范例；以及

图5描绘对于制动光子的不同辐射能量，由通过本发明方法所测得的信号的不同的归一化值所形成的比值R。

在所有图式中，相同的参考数字表示相同的组件。

具体实施方式

图1描绘一用于实施本发明方法的装置。

此装置包含用于产生制动光子的装置，及用于沿空间中的至少一个轴来测量由此产生的制动光子的光谱及空间分布的装置。