[实用新型]多能点准单能X射线源

说明书

技术领域

本实用新型属于X射线激发装置技术领域，具体涉及一种多能点准单能X射线源。

背景技术

在工业和医疗级别的使用中X射线源通常被用于无损检测、结构分析、医学诊断和治疗等，在科学级别的使用中，X射线源常被用于衍射分析、能谱标定、设备检测等，因此，X射线源的应用范围广泛。X射线管是一种常见的X射线发生器，一般由金属阳极和灯丝阴极组成，两极均被密封在高真空的玻璃或陶瓷外壳内。在负高压条件下，阴极产生的电子加速轰击阳极表面，在能点跃迁和轫致辐射等物理过程中会产生X射线。X射线管出射X射线的能谱分布由阴极的高压上限决定，而发射强度则由射线管的电流值、即轰击电子数目决定。

由于存在轫致辐射，X射线管出射的X射线谱为能点连续分布的轫致谱叠加阳极材料特征辐射峰。但是，在一些领域需要单能X射线作为射线源，在这些应用场合X射线管的轫致辐射对于测量会造成不利的影响。为消除轫致辐射的影响，通常使用金属滤片组合滤光或荧光X射线的方法，在高压高电流(高功率)条件下，为避免局部功率过高将金属阳极表面熔化，一般会将灯丝阴极聚焦的焦点控制得很大，往往是数毫米或十数毫米的方形焦斑或更大尺寸的条形焦斑，因此发射出的X射线往往存在空间分布不均匀的情况。但是，传统的X射线源只设计有单一材质的荧光片，即只能激发一种材料的特征辐射X射线，并且，出射的荧光X射线的强度与发散角的大小均不可调。因此，传统的X射线源的使用受到较多的限制，已不能满足发展的需求。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种多能点准单能X射线源，其能够出射能点可调的准单能荧光X射线，并且近似呈点出射，空间分布均匀，荧光X射线的发散角及强度均可调。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种多能点准单能X射线源，包括防护箱以及设置在该防护箱内的X射线管，其要点在于：在所述防护箱内设有可转动的托盘和可移动的光阑，在所述防护箱上设有准直部件，所述X射线管上具有出射窗口，在所述托盘上设有至少两块荧光片，出射窗口出射的X射线依次经过荧光片、光阑和准直部件后向防护箱外出射，所述荧光片均为单质金属材料，从其中一块荧光片出射的荧光X射线的能点大于或小于从其余任一块荧光片出射的荧光X射线的能点。

采用以上结构，结构新颖，便于调节，可靠性高；通过可转动的托盘以及设置在该托盘上的不同单质金属材料的荧光片使本实用新型能够出射的荧光X射线具有单能的特征辐射，并且能够变换荧光片而出射具有不同能点的荧光X射线；然后荧光X射线通过光阑的通光孔再射向准直部件，使荧光X射线形成近似点发射效果，使出射的单能荧光X射线空间分布更加均匀；再通过调节光阑的位置，可改变从防护箱中出射的荧光X射线的发散角大小，同时能调节出射的荧光X射线的强度。

作为优选：所述出射窗口的开口方向朝下，所述托盘位于出射窗口的正下方，所述光阑位于托盘和准直部件之间。采用以上结构，使荧光片与X射线管出射的X射线夹角为45°，荧光X射线再沿水平方向射向光阑，再经准直部件准直后从防护箱出射，位置设计合理，稳定可靠。

作为优选：所述托盘为棱台形，所述荧光片各位于该托盘的一个侧面上。采用以上结构，使X射线管出射的X射线只能经其中一块荧光片射向光阑，保证了单能的特征辐射，同时通过转动托盘，能够十分便捷地变换被照射的荧光片，进而控制出射的荧光X射线的能点。

作为优选：在所述防护箱内设有用于支承所述托盘的托盘架，在该托盘架上设有用于驱动所述托盘转动的电机。采用以上结构，既能够可靠地固定托盘，又能够控制托盘的转动。

作为优选：在所述防护箱内设有用于使所述光阑靠近或者远离托盘的电动平移台。采用以上结构，所述光阑安装在电动平移台上，通过带动铅平板移动，改变光阑与荧光片的间距，可改变从防护箱中出射的荧光X射线的发散角的大小，同时能控制出射的荧光X射线的强度。

作为优选：在所述防护箱内设有用于支承所述X射线管的射线管支撑柱。采用以上结构，能够可靠地固定X射线管的位置。

作为优选：所述准直部件为铅制的法兰盘，该准直部件的中心位置具有准直孔。采用以上结构，法兰盘采用铅材质，使荧光X射线只能从准直孔穿过。

作为优选：所述防护箱采用铁板和铅板的双层结构，其中，内层采用铅板，外层采用铁板。采用以上结构，内层采用铅板能够屏蔽X射线，外层采用铁板使防护箱坚固耐用，保护内部零件。