[发明专利]一种基于脉冲X光机的脉冲X射线参考辐射场产生装置

说明书

本发明涉及一种基于脉冲X光机的脉冲X射线参考辐射场产生装置，属于脉冲辐射测试技术领域，包括放射诊断用脉冲X光机，所述放射诊断用脉冲X光机的出射口设置有Be窗和内置光阑，沿所述放射诊断用脉冲光机产生的X射线辐射场轴线依次设置有附加过滤装置、准直光阑及监督电离室；所述放射诊断用脉冲X光机产生的毫秒级脉冲X射线从所述Be窗和内置光阑射出，经所述附加过滤装置过滤后形成脉冲过滤束X射线，再经所述准直光阑准直后形成毫秒级脉冲X射线参考辐射场。本发明提供的脉冲X射线参考辐射场装置能够实现核辐射剂量仪在脉冲动态件下的辐射性能参数测试及核临界事故报警系统测试等，解决脉冲辐射剂量监测的计量器具的溯源难题。

技术领域

本发明属于脉冲辐射测试技术领域，具体为一种基于脉冲X光机的脉冲X射线参考辐射场产生装置。

背景技术

国际上对于辐射防护剂量学的研究主要针对的还是连续的辐射，然而脉冲辐射在工业探伤、X射线诊断和科研等领域中已经得到了广泛应用。脉冲辐射在新型探测器研制、脉冲电离辐射计量、瞬态图像成像及核事故应急等核技术领域有着广泛的应用。

主动式电子剂量计广泛用于电离辐射的剂量监测，其直读式显示方式和报警功能给放射性从业人员提供了重要的监测手段。主动式电子剂量计从辐射探测手段上分又包括G-M计数器型、闪烁体探测器型、半导体探测器型和电离室型等多种类型，具有实时显示和剂量报警功能。脉冲X射线具有持续时间短，瞬时剂量率高等特点，其辐射剂量测量难度极大。以ns级的辐射脉冲为例，其单次脉冲剂量往往会达到1μSv以上，瞬时剂量率可达10⁵Sv/h以上。对于像G-M计数器、半导体探测器等均存在测量堆积和探测死时间问题，难以达到如此高的剂量率响应，即仪表存在过响应问题，这必然影响监测结果的准确性；主动式电子剂量计存在测量时间周期，为了降低剂量计能耗，两次测量周期间隔可达几秒，如果脉冲辐射发生在仪表测量周期间隔时间内，很可能发生漏记事件从而极大地影响测量结果的准确性，造成测量结果严重偏低；人员误闯辐射场事故对于主动式个人剂量计来讲也是一次大剂量的脉冲事件。此外，核临界事故也是典型的脉冲辐射，核临界事故指的是含易裂变材料的系统由于某种意外原因引起的非预计的临界或超临界事件。以某典型的核临界事故为例，总共发生约10¹⁹次裂变，在最初的0.5s内发生了约10¹⁸次裂变，接连在数小时内，每间隔约10分钟产生一个裂变脉冲，每次裂变持续时间不超过0.5s。因此，核临界事故产生的中子及X、γ射线属典型的脉冲辐射。

脉冲辐射剂量测试难度极大，现有的计量测试技术手段严重滞后于脉冲辐射场应用技术的需要，直接影响了相关脉冲辐射场效能的发挥。同时脉冲标准辐射场的缺乏，也制约了脉冲测试技术的发展，开展相关校准技术研究已经成为我国电离辐射计量传递体系中未来发展的重要方向，因此本发明对于解决脉冲辐射剂量监测的计量器具的溯源难题具有重要意义。

IEC60846-1:2009中指出主动式辐射剂量仪的响应时间不应大于10s，因此本发明对持续时间小于10s的电离辐射归为脉冲辐射。对涉及医学诊断、材料测试、射线探伤和科学研究等领域中的脉冲X射线进行分类，如表1所示。

表1典型脉冲辐射参数

毫秒级脉冲X射线主要用于放射诊断、射线探伤、人员及物品检测等领域，应用范围广泛；微秒级脉冲X射线主要由电子加速器产生，主要用于放射治疗和辐照加工等领域；纳秒级脉冲X射线主要用于闪光X射线技术、瞬态成像和物品检测等领域。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于脉冲X光机的脉冲X射线参考辐射场产生装置，该装置能够实现核辐射剂量仪在脉冲动态件下的辐射性能参数测试，解决脉冲辐射剂量监测的计量器具的溯源难题。

为达到以上目的，本发明采用的第一种技术方案是：