[实用新型]一种凸度仪用准直机构

说明书

技术领域

本实用新型属于核技术应用领域，特别涉及检测钢厂轧钢生产线钢带的凸度仪用准直机构。 

背景技术

凸度仪是钢厂板带材生产和控制的关键设备，能够瞬时连续地测量钢带的横截面厚度分布。凸度仪的结构，如图1所示，主体结构为一C形架11，被测钢带12从C形架上下臂之间穿过，射线源13位于C形架上臂内部，射线源为两台X光机，两台X光机完全相同，相隔一段距离放置；射线探测器14位于C形架下臂内部，包含两排探测器阵列，每排探测器阵列沿直线分布，包含几百个独立的射线探测器单元。两排探测器阵列分别对应两台X光机。 

两台X光机同时向下发射X射线，来自两个射线源的X射线从两个不同角度穿过被测钢带12，利用两排探测器分别测量两束X射线的衰减程度。 

此凸度仪选用COMET MXR-225/02/FB型X光机，此X光机发出的射线束为一椭圆锥束，其长轴的立体角为90°，短轴的立体角为30°。而探测器相对X光机的立体角仅为45°×0.34°，远小于X光机发出的射线束角度，因此需要通过准直器对X光机发出的射线束进行准直。准直器不仅是为了辐射安全把由射线源发出的多余的射线屏蔽，更重要的是，多余的射线会产生大量的散射线，这些散射线进入探测器，增加探测器的噪声，降低设备的测量精度。对射线束进行准直，是很多射线测量设备都必须考虑的环节。 

X光机中发出射线的部件为靶点，靶点并不是理想中的直径为0的一点，而是一个具有一定直径的圆盘，此X光机的靶点直径为5.5mm。靶点非理想点源带来的问题是，由圆形靶点发出的射线束经过准直后，在准直器后面，会形成三个区域，屏蔽区、半影区和全影区。屏蔽区指的是完全看不到靶点的区域，此区域无射线照射，位于最外两侧；半影区指的是可以看得到部分靶点的区域，此区域有射线照射，但强度较低，且分布不均匀，此区域位于屏蔽区和全影区之间；全影区指的是可以看到全部靶点的区域，此区域射线强度最强，分布均匀此区域位于最中间位置。因此，全影区的射线最利于测量。如图2所示，射线23与靶点21的左侧相切，与准直器22的准直缝的左侧上沿a点相接，射线24与靶点21的右侧相切，与准直缝的左侧下沿b点相接，另一侧完全对称，射线经准直后，c点左侧和f点右侧为屏蔽区，cd区域和ef区域为半影区，de区域为全影区。 

此凸度仪要求，两排探测器阵列分别位于其所对应的X光机的全影区内。 

同时，由于此凸度仪采用两套X光机-探测器组合，且两台X光机同时照射(某些类似设备采用交错照射的方式)，所以，还要求任何一排探测器阵列只被其所对应的X光机 照射，而不能被两外一台X光机照射。由于两排探测器之间的间距相对X光机的立体角仅为0.46°，因此对准直提出了非常高的要求。 

综上，此凸度仪对准直的要求为：屏蔽多余的X射线；使探测器被其对应的X光机的射线束的全影区覆盖；把从两个X光机发出的射线区分开，使其仅照射其所对应的某一排探测器阵列，而不能照射另外一排探测器阵列。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为改变现有的凸度仪设备对射线束缺少进行准直功能的问题，设计出一种凸度仪用准直机构，提高了产品检测的精度。 

本实用新型提出的凸度仪用准直机构，其特征在于，该准直机构包括两套相同结构的准直装置，每套准直装置包含有3级准直器，从第一级到第三级准直器沿一个射线源的射线方向依次布置。 

该第一级准直器可包括中部开有矩形孔的第一钨板，该矩形孔的纵向对称轴与射线源发射的射线束的长轴重合。 

该第二级准直器可包括第二、第三、第四、第五块钨板，第一安装板，中间开有半圆槽的第二安装板，带有导轨和中心矩形孔的底板，安装在底板上带有中心矩形孔的平板，该平板的中心矩形孔与底板的中心矩形孔位置相对应，安装在底板上的固定块，该平板与固定块之间设有弹簧；该第一、第二安装板对称竖立置于平板的中心矩形孔两侧，该第二钨板、第三钨板分别水平置于第一、第二安装板的顶面上，该第四钨板、第五钨板分别竖立置于第一、第二安装板的内侧面上。 

该第三级准直器可包括第六钨板、该第六钨板两侧的上、下端面分别由顶丝固定。 

经过此三级准直后，由射线源发射的射线束在长轴方向上被有效屏蔽。短轴方向上，被准直成为仅照射与其相对应的沿直线排布的探测器阵列的准直射线束，且此射线束全部位于射线源靶点的全影区，而不会照射到另一排平行放置的探测器阵列，两排探测器阵列之间的间距相对射线源的立体角仅为0.46°，使凸度仪设备对射线源发射的射线束缺少进行准直功能的问题得以解决，提高了产品检测的精度。 

附图说明