[发明专利]K荧光X射线辐射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学装置，尤其涉及一种K荧光X射线辐射装置。

背景技术

近几十年来，核辐射探测器的发展十分迅猛，标志着核技术的快速进展，这得益于电子技术飞跃发展和核探测技术的不断突破。探测器是进行实验的重要仪器设备，其精度的不断提高才能最大限度的促进核技术的发展。核辐射探测器在低能区(8-100)keV内的响应随能量变化很大，微小的能量差别都可能使仪器仪表出现较大的响应变化。因此，需要建立能量准确已知的低能光子参考辐射，为仪表能量响应的准确测量提供计量保障。

放射性同位素能适用于探测器能量和效率刻度，由于放射源无时无刻都在衰减，长时间使用需要对半衰期系数修正；由于其体积较小，其保存、运输、管理较为复杂，时常有关工业应用放射源丢失造成财产损失的报道。同步辐射源产生的辐射束大、剂量率高、能量点多，但是建立同步辐射装置耗资巨大，设备维护也很昂贵，占地面积大，使用极其不方便。利用布拉格原理，通过双晶体衍射分离出单能光子也可以应用于探测器计量刻度，其能量点多、纯度也非常高，有一定应用范围，但其辐射束小、剂量率低，有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种K荧光X射线辐射装置，采用紧凑合理的结构设计可以最大化的利用材料，节约成本，使光子的路径最小化，保证了荧光产额的最大化；同时，有效的降低了装置环境外部及自身内部引起的散射辐射对K_α荧光纯度的影响。

为实现上述目的，本发明提供了一种K荧光X射线辐射装置，所述K荧光X射线辐射装置包括：

X射线光机，产生X射线；

荧光发生装置，接收所述X射线光机射出的X射线，并对所述X射线进行过滤，得到辐射质荧光射线；

次级光阑，装设于所述荧光发生装置内，对所述辐射质荧光射线的射束发射角进行限定，使出射的辐射质荧光射线的射束为锥形。

优选的，所述K荧光X射线辐射装置还包括：

屏蔽箱，所述X射线光机、荧光发生装置和次级光阑设置于所述屏蔽箱内，通过所述屏蔽箱屏蔽外界的环境干扰；

其中，所述屏蔽箱上设置有光孔，由所述荧光发生装置射出的辐射质荧光射线，经由所述光孔射出。

优选的，所述荧光发生装置包括：

壳体，为四棱台结构，截面为直角梯形；其中，所述四棱台结构壳体的底面朝向初级辐射源设置，使所述初级辐射源射出的射线束的射束中心方向垂直所述底面；所述壳体的底面具有初级过滤安装孔；在垂直所述底面和顶面的侧面上具有出射孔；

初级过滤器，设置于所述初级过滤安装孔内，所述初级辐射源射出的射线束通过所述初级过滤器过滤后进入所述荧光发生装置；

初级光阑，沿所述初级辐射源射线束的射束方向设置于所述初级过滤器之后，对经初级过滤器过滤后的射线束进行限束，使所述辐射束的面积小于辐射体的面积；

所述辐射体，设置于所述四棱台结构壳体的斜面内侧；所述辐射体在所述底面的垂直投影与所述初级过滤安装孔的位置相重合；经过限束的射线束照射在辐射体上激发出相应的特征射线束；所述特征射线束的射束中心方向与所述初级辐射源的射束中心方向相垂直；

次级过滤器，垂直所述壳体的顶面和底面设置于所述壳体之内；所述次级过滤器对所述特征射线束中的特定能量范围内的射线进行吸收，得到所述辐射质荧光射线，由所述出射孔射出。

进一步优选的，所述辐射体为GeO₂材料制成，所述次级过滤器为Ga₂O₃材料制成。

进一步优选的，所述特征射线束包括L、K_α和K_β射线，所述特定能量范围内的射线包括K_β和L射线。

进一步优选的，所述斜面与所述顶面和底面的夹角均为45°。

进一步优选的，所述K荧光X射线辐射装置还包括：

捕集器，沿所述初级过滤器过滤后的射线束的照射方向设置于所述辐射体之后，对穿透所述辐射体泄漏出的射线进行捕集。

本发明实施例提供的K荧光X射线辐射装置，采用紧凑合理的结构设计可以最大化的利用材料，节约成本，使光子的路径最小化，保证了荧光产额的最大化；同时，有效的降低了装置环境外部及自身内部引起的散射辐射对K_α荧光纯度的影响。

附图说明

图1为本发明实施例提供光子激发辐射体荧光原理图；

图2为本发明实施例提供的K荧光X射线辐射装置的示意图；