[发明专利]一种X射线二极管阴极污染程度的检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种X射线二极管阴极污染程度的检测装置及检测方法，紫外灯用于产生光线使得待检测的阴极产生光电效应；真空光电管包括外壳、阴极和阳极；阴极引线一端固定在外壳上，阴极引线另一端穿透外壳与阴极块连接，阴极块封装在外壳内作为紫外响应不发生改变的参考物；阳极引线一端固定在外壳上，阳极引线另一端穿透外壳与阳极片连接，真空检测腔包括腔体和透紫外窗口，腔体具有中空结构，腔体用于安装透紫外窗口和X射线二极管、封闭真空和连接抽真空设备抽取真空；透紫外窗口为能够透过紫外线的方形或圆形板，利用本装置和方法，能够方便地检测X射线二极管阴极污染程度，有助于提高X射线二极管测量软X射线通量的可靠性和准确程度。

技术领域

本发明涉及X射线探测领域，具体地，涉及一种X射线二极管阴极污染程度的监测装置和检测方法。

背景技术

X射线二极管是一种用于测量强脉冲软X射线通量的真空器件(王红斌，等，物理，23(9)，p561，1994)。实验室中通常利用大型脉冲功率装置或大型激光器产生强脉冲软X射线，其真空环境容易污染X射线二极管阴极(Kun-lun Wang,et al.,Nuclear Inst.andMethods in Physics Research A,884,p75,2018)，改变其灵敏度。为了对软X射线通量进行准确测量，必须掌握阴极是否污染的情况。目前通用的手段是利用同步辐射软X射线源作为标准对X射线二极管灵敏度进行标定。由于同步辐射装置和实际使用X射线二极管的装置均属大型装置，有各自的实验周期，这使得实际操作过程很不方便。

发明内容

本发明公开一种X射线二极管阴极污染程度的检测装置和检测方法。该装置和方法使用紫外灯作为光源，在用一个封装同种阴极的特定真空光电管检测紫外光强度的同时，对待测X射线二极管的相对灵敏度进行测量。通过对X射线二极管使用前后或贮存前后的灵敏度变化情况进行比较，判断使用或贮存过程是否使X射线二极管阴极被污染以及被污染的程度。利用此装置和方法，能够方便地检测X射线二极管阴极污染程度，有助于提高X射线二极管测量软X射线通量的可靠性和准确程度。

本发明包括三个组件：紫外灯、特定的真空光电管、真空检测腔。

其中，第一个组件为紫外灯，是能够发出全部或部分可以使得待检测的阴极产生光电效应的光线的任意一种可以持续发光的光源，优选的紫外灯为低压汞灯。

第二个组件为特定的真空光电管，包括外壳、特定的阴极和阳极三个部分。

其中，外壳材料为可透过紫外线的玻璃，优选的材料为高紫外透过率的石英玻璃。外壳的形状和结构满足三个要求：要求一、能够容纳相互分离的阴极和阳极；二、能够长时间封真空，且真空度满足真空光电管工作要求；三、能够透过从紫外灯发出的紫外线，并使其较为均匀地照射到阴极上。优选的外壳形状为球形或柱形。

特定的阴极包括阴极块和阴极引线两个部分。其中，阴极引线为细线状金属，固定在外壳上并穿透外壳，起固定和导电的作用。阴极引线在壳外的一端用于连接外部电路，在壳内的一端用于连接和固定阴极块。阴极块为金属块，是与被检测阴极形状、大小、结构和加工工艺相同或接近的金属块。阴极块被封装在外壳内，作为紫外响应不发生改变的参考物。

阳极包括阳极片和阳极引线两个部分。其中，阳极引线为细线状金属，固定在外壳上并穿透外壳，起固定和导电的作用。阳极引线在壳外的一端用于连接外部电路，在壳内的一端用于连接和固定阳极片。阳极片为金属薄片，形状为平面片状或柱壳状。当阳极片形状为平面片状时，具有镂空结构，使得光线可以穿过，且位置位于阴极前方，与阴极平行放置，优选的形状为圆盘状栅网。当阳极片形状为柱壳装时，可以具有也可以不具有镂空结构，且位置位于阴极侧面，围绕阴极放置。

第三个组件为真空检测腔，由腔体和透紫外窗口两个部分构成。