專利名稱：加速器x射線能量測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加速器X射線源的能量、能譜特性測(cè)量領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及 一種用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)。本發(fā)明采用透射法原理，用多層探測(cè)器組一次 性曝光法，獲取加速器劑量在該組探測(cè)器中的吸收曲線，輔以標(biāo)準(zhǔn)能量加速器劑量吸收曲 線查尋和對(duì)比，快速正確地確定加速器能量。
背景技術(shù)：
加速器X射線源是由微波加速管或靜電加速管等將電子加速到很高能量，當(dāng)電子 轟擊靶材料時(shí)，由于軔致輻射，在以電子運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檩S對(duì)稱出現(xiàn)大量X射線，X射線的平均 能量、能譜、角分布、劑量等和電子能量、強(qiáng)度和靶材料性質(zhì)厚度等相關(guān)。加速器X射線源廣 泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷和治療，工業(yè)輻照加工，輻照成像探傷和檢查及科學(xué)研究。由于加速器X 射線源的能量、能譜、角分布、劑量等特性是輻射防護(hù)、輻射物理效應(yīng)、輻射成像指標(biāo)計(jì)算和 設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，因此正確測(cè)定加速器輸出X射線能量(折合能量)、能譜非常重要。
加速器X射線源的輸出光子密度很大，通過譜儀測(cè)量單光子能量確定加速器X射 線源能量和能譜不易實(shí)現(xiàn)，而通過測(cè)量相對(duì)簡(jiǎn)單的劑量衰減規(guī)律，推導(dǎo)加速器能量及能譜， 是目前常用的方法，主要有1、劑量半值程衰減測(cè)量法，與標(biāo)準(zhǔn)能量加速器劑量半值程衰減 表對(duì)照；2、測(cè)量透射劑量衰減規(guī)律，借用蒙卡程序模擬計(jì)算和數(shù)學(xué)疊代復(fù)原加速器射線能 譜；3、通過測(cè)量三維水箱中劑量衰減曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線查尋方法。上述方法中有的測(cè)量工作 量大而繁瑣，有的需要借用大量數(shù)學(xué)工具進(jìn)行推導(dǎo)，在現(xiàn)場(chǎng)和產(chǎn)品生產(chǎn)中使用較困難。
相應(yīng)地，需要一種改進(jìn)的加速器X射線能量測(cè)量系統(tǒng)，其能夠快速、正確地測(cè)量加 速器X射線的能量和/或頻譜特性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中確定加速器能量或能譜特性時(shí)存在的上述問 題和缺陷的至少一個(gè)方面，例如測(cè)量工作量大而繁瑣、需要借用大量數(shù)學(xué)工具推導(dǎo)、不易快 速方便測(cè)量。
相應(yīng)地，本發(fā)明的目的之一在于提供一種加速器X射線能量測(cè)量系統(tǒng)，其能夠快 速、正確地測(cè)定速器X射線的能量。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，其提供一種用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，包括 X射線劑量探測(cè)裝置，其包括多個(gè)相互平行且隔離設(shè)置的探測(cè)器，從待檢測(cè)的加速器發(fā)出的 X射線被導(dǎo)向多個(gè)探測(cè)器上，以探測(cè)各個(gè)探測(cè)器中吸收的X射線的劑量；收集裝置，用于收 集對(duì)應(yīng)于各個(gè)探測(cè)器中吸收的X射線的劑量的數(shù)據(jù)，并獲得X射線在所述X射線劑量探測(cè) 裝置上吸收劑量的吸收曲線；以及比較裝置，用于將所述吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所 述X射線劑量探測(cè)裝置上的基準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比較，以確定所述待檢測(cè)的加速器的能量。
優(yōu)選地，所述用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)還包括準(zhǔn)直器，從待檢測(cè)的加 速器發(fā)出的X射線經(jīng)過準(zhǔn)直器進(jìn)行準(zhǔn)直，然后將準(zhǔn)直后的X射線導(dǎo)向X射線劑量探測(cè)裝置上的多個(gè)探測(cè)器。
在一種具體實(shí)施方式
中，所述收集裝置包括多個(gè)轉(zhuǎn)換元件，每個(gè)轉(zhuǎn)換元件與對(duì)應(yīng) 的一個(gè)探測(cè)器耦合，用于將X射線在各個(gè)探測(cè)器中吸收劑量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；以及多個(gè)放大 器，每一個(gè)放大器與對(duì)應(yīng)的一個(gè)轉(zhuǎn)換元件耦合，用于將電信號(hào)進(jìn)行線性放大。
具體地，所述探測(cè)器可以為固體閃爍探測(cè)器、氣體探測(cè)器、半導(dǎo)體探測(cè)器和熱釋光 片之一。
優(yōu)選地，該用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)還包括校正裝置，基于各個(gè)探測(cè) 器和放大器的參數(shù)特性的差異，對(duì)獲得的X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置上吸收劑量的 原始吸收曲線進(jìn)行校正，以獲得X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置上吸收劑量的吸收曲線。
具體地，所述比較裝置包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑 量探測(cè)裝置上的基準(zhǔn)吸收曲線；計(jì)算單元，用于執(zhí)行將所述吸收曲線與基準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行 比較，以確定所述待檢測(cè)的加速器的能量。
優(yōu)選地，該用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)還包括準(zhǔn)直器，用于對(duì)從待檢測(cè) 的加速器發(fā)出的X射線進(jìn)行準(zhǔn)直；以及屏蔽體，用于對(duì)來自探測(cè)裝置周圍的散射低能X射線 進(jìn)行屏蔽。
具體地，所述探測(cè)器可以為固體閃爍探測(cè)器、氣體探測(cè)器、半導(dǎo)體探測(cè)器或熱釋光 片；以及所述轉(zhuǎn)換元件可以為光敏元件或電荷接收器。
具體地，所述存儲(chǔ)單元可以為非易失性存儲(chǔ)器、ROM、RAM或閃存；所述計(jì)算單元可 以為微型計(jì)算機(jī)或微處理器。
同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有集成度高、操作簡(jiǎn)單、設(shè)備規(guī)模??；一次性曝光和快 速確定加速器能量等特點(diǎn)，適用于加速器批量生產(chǎn)時(shí)性能一致性檢驗(yàn)和校驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)加速 器能量標(biāo)定。另外，本發(fā)明適應(yīng)范圍廣，生產(chǎn)成本低，操作和使用可方便，可用于各種目的加 速器能量測(cè)量和驗(yàn)證。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)的示意 圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
中的X射線劑量探測(cè)裝置的組成和安裝結(jié) 構(gòu)的示意圖，其中圖2A是采用固體閃爍探測(cè)器形式的X射線劑量探測(cè)裝置的組成結(jié)構(gòu)圖， 圖2B是顯示圖2A中的固體閃爍探測(cè)器與準(zhǔn)直器和屏蔽體之間的安裝結(jié)構(gòu)圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
的加速器X射線能量測(cè)量方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明 書中，相同或相似的附圖標(biāo)號(hào)指示相同或相似的部件。下述參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的 說明旨在對(duì)本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。
參見圖1，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
的用于測(cè)量加速器X射線的 能量的系統(tǒng)的示意圖。參見，根據(jù)本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
的一種用于測(cè)量加速器10的 X射線的能量的系統(tǒng)100，包括X射線劑量探測(cè)裝置20，其包括多個(gè)相互平行且隔離設(shè)置的探測(cè)器21，從待檢測(cè)的加速器10發(fā)出的X射線被導(dǎo)向多個(gè)探測(cè)器21上，以探測(cè)各個(gè)探測(cè)器 21中吸收的X射線的劑量；收集裝置30，用于收集對(duì)應(yīng)于各個(gè)探測(cè)器21中吸收的X射線的 劑量的數(shù)據(jù)，并獲得X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置20上吸收的劑量的吸收曲線；以及 比較裝置40，用于將所述吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑量探測(cè)裝置20上的基 準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比較，以確定所述待檢測(cè)的加速器10的能量。
參見圖2A，其示出了采用固體閃爍探測(cè)器形式的X射線劑量探測(cè)裝置的組成結(jié)構(gòu) 圖。多個(gè)探測(cè)器21以并排且大體相互平行的疊加形式設(shè)置以組成探測(cè)器組，其中相鄰的兩 個(gè)探測(cè)器21設(shè)置成相互之間進(jìn)行信號(hào)隔離，例如光隔離，以防止各個(gè)探測(cè)器21之間產(chǎn)生信 號(hào)的串?dāng)_。所述探測(cè)器可以采用各種形式，例如可以為固體閃爍探測(cè)器、氣體探測(cè)器、半導(dǎo) 體探測(cè)器和熱釋光片之一。參見圖1所示，當(dāng)來自待檢測(cè)的加速器10的X射線從圖1中右 側(cè)向左側(cè)方向，即大體垂直于多個(gè)探測(cè)器21的疊加方向被導(dǎo)向到多個(gè)探測(cè)器21上時(shí)，X射 線依次穿過多個(gè)探測(cè)器21中的部分或全部，并被每個(gè)探測(cè)器21吸收相應(yīng)的劑量。當(dāng)來自 加速器10的X射線射入到例如固體閃爍探測(cè)器21時(shí)，X射線的能量轉(zhuǎn)換成光能，為了防止 各個(gè)探測(cè)器21之間產(chǎn)生信號(hào)的串?dāng)_，需要對(duì)各個(gè)固體閃爍探測(cè)器21進(jìn)行光隔離。類似地， 當(dāng)采用其它類型的探測(cè)器，例如氣體探測(cè)器時(shí)，當(dāng)來自加速器10的X射線射入到例如氣體 探測(cè)器21時(shí)，X射線的能量轉(zhuǎn)換成電能，為了防止各個(gè)探測(cè)器21之間產(chǎn)生信號(hào)的串?dāng)_，需 要對(duì)各個(gè)探測(cè)器21進(jìn)行電隔離。雖然，在上述實(shí)施方式中，來自待檢測(cè)的加速器10的X射 線沿大體垂直于多個(gè)探測(cè)器21的疊加方向被導(dǎo)向到多個(gè)探測(cè)器21上，但是本發(fā)明并不僅 限于此，X射線可以沿任何適宜的角度入射到多個(gè)探測(cè)器21。
在上述實(shí)施方式中，標(biāo)準(zhǔn)能量加速器為現(xiàn)有的或預(yù)先提供的已經(jīng)被標(biāo)定的作為標(biāo) 準(zhǔn)使用的能量加速器。當(dāng)上述X射線劑量探測(cè)裝置20被提供之后，通過將一系列標(biāo)準(zhǔn)能量 加速器對(duì)上述X射線劑量探測(cè)裝置20分別進(jìn)行曝光，即可以獲得一系列與標(biāo)準(zhǔn)能量加速器 的能量級(jí)別相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)吸收曲線。參見圖2A，收集裝置30包括多個(gè)轉(zhuǎn)換元件31，每個(gè) 轉(zhuǎn)換元件31與對(duì)應(yīng)的一個(gè)探測(cè)器21耦合，用于將X射線在各個(gè)探測(cè)器21中吸收的劑量轉(zhuǎn) 換成電信號(hào)；以及多個(gè)放大器32，每一個(gè)放大器32與對(duì)應(yīng)的一個(gè)轉(zhuǎn)換元件31耦合，用于將 電信號(hào)進(jìn)行線性放大。轉(zhuǎn)換元件31的形式根據(jù)探測(cè)器的形式予以確定。例如，當(dāng)所述探測(cè) 器為固體閃爍探測(cè)器或熱釋光片時(shí)，所述轉(zhuǎn)換元件為光敏元件，例如硅光敏二極管或電荷 接收器。
當(dāng)來自加速器10的X射線射入到例如固體閃爍探測(cè)器21時(shí)，X射線的能量轉(zhuǎn)換成 光能。與對(duì)應(yīng)的一個(gè)探測(cè)器21耦合的每個(gè)轉(zhuǎn)換元件31，例如硅光敏二極管用于將X射線在 各個(gè)探測(cè)器21中吸收的劑量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，每一個(gè)放大器32與 對(duì)應(yīng)的一個(gè)轉(zhuǎn)換元件31耦合，用于將電信號(hào)進(jìn)行線性放大，以獲得放大的、便于處理的電信號(hào)。
參見圖2B，其示出了圖2A中的固體閃爍探測(cè)器與準(zhǔn)直器11和屏蔽體12之間的 安裝結(jié)構(gòu)圖。與圖1中探測(cè)器裝置沿圖中的箭頭方向裝配到屏蔽體12中的空腔中相似，在 圖2中，圖2A中的探測(cè)器20按圖2中向右旋轉(zhuǎn)90度之后然后裝入到屏蔽體12中的空腔 中，如圖2B所示。為了消除散射X射線的干擾，在根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量加速器X射線的 能量的系統(tǒng)前端配置一準(zhǔn)直器11，從待檢測(cè)的加速器10發(fā)出的X射線經(jīng)過準(zhǔn)直器11進(jìn)行 準(zhǔn)直，然后將準(zhǔn)直后的X射線導(dǎo)向X射線劑量探測(cè)裝置20上的多個(gè)探測(cè)器21。具體地，通過準(zhǔn)直操作，可以使X射線劑量探測(cè)裝置20的多個(gè)探測(cè)器21的中心位置與加速器10的束 流中心對(duì)準(zhǔn)。
優(yōu)選地，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)外部環(huán)境的保護(hù)以及對(duì)來自探測(cè)裝置周圍的散射低能X 射線進(jìn)行屏蔽，在X射線劑量探測(cè)裝置20和準(zhǔn)直器11的外部設(shè)置有屏蔽體12。在一種具 體實(shí)施方式中，屏蔽體12由具有防輻射功能的材料，例如重金屬材料鉛等構(gòu)成，并其進(jìn)一 步設(shè)置有腔體13，X射線劑量探測(cè)裝置20設(shè)置到屏蔽體12的腔體13中。參見圖2B，X射 線通過準(zhǔn)直器11的準(zhǔn)直，然后入射到X射線劑量探測(cè)裝置20的各個(gè)探測(cè)器21上。與對(duì)應(yīng) 的一個(gè)探測(cè)器21耦合的每個(gè)轉(zhuǎn)換元件31，例如硅光敏二極管用于將X射線在各個(gè)探測(cè)器 21中吸收的劑量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。與對(duì)應(yīng)的一個(gè)轉(zhuǎn)換元件31耦合的放大器32將電信號(hào)進(jìn)行 線性放大，以獲得對(duì)應(yīng)于X射線在各個(gè)探測(cè)器21中吸收的劑量的電信號(hào)。
基于將上述各個(gè)探測(cè)器21對(duì)應(yīng)于X射線在各個(gè)探測(cè)器21中吸收的劑量的電信號(hào) 的數(shù)據(jù)，可以獲得X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置上吸收劑量的原始吸收曲線。上述原 始吸收曲線的獲得通過將各個(gè)探測(cè)器21對(duì)應(yīng)于X射線在各個(gè)探測(cè)器21中吸收劑量的電信 號(hào)的數(shù)據(jù)連接成曲線而獲得。進(jìn)一步地，在一種優(yōu)選但不限制性實(shí)施例中，也可以通過數(shù)學(xué) 插值或蒙卡模擬計(jì)算來對(duì)原始吸收曲線進(jìn)行完備。
參見圖1，在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，由于各個(gè)探測(cè)器及其后的放大器參數(shù)的存在個(gè) 體差異，為了消除探測(cè)器21和放大器32參數(shù)的個(gè)體差異對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，需要對(duì)從探測(cè) 器裝置20獲得的數(shù)據(jù)，也即對(duì)原始吸收曲線進(jìn)行校正。如圖1所示，用于測(cè)量加速器X射 線的能量的系統(tǒng)還包括校正裝置50，基于各個(gè)探測(cè)器和放大器的參數(shù)特性的差異，對(duì)獲得 的X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置上吸收的劑量的原始吸收曲線進(jìn)行校正，以獲得X射 線在所述X射線劑量探測(cè)裝置上吸收的劑量的吸收曲線。但是，本實(shí)施方式不具有限制意 義，各個(gè)探測(cè)器的個(gè)體差異也可以不進(jìn)行校正，只要待檢測(cè)的加速器和標(biāo)準(zhǔn)能量加速器對(duì) 同一 X射線劑量探測(cè)裝置20進(jìn)行曝光即可。
在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，參見圖1，用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)100還 包括比較裝置40，其包括計(jì)算單元41，用于執(zhí)行將所述吸收曲線與基準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比 較，以確定所述待檢測(cè)的加速器的能量。通過將測(cè)量的吸收曲線與基準(zhǔn)吸收曲線的比較，可 以快速、正確地確定被測(cè)量加速器能量及能譜特性。優(yōu)選地，比較裝置40還包括存儲(chǔ)單元 42，用于預(yù)先存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑量探測(cè)裝置上的基準(zhǔn)吸收曲線。具體地 說，該系統(tǒng)配備一系列標(biāo)準(zhǔn)能量加速器對(duì)上述探測(cè)器裝置20進(jìn)行曝光獲得的一系列的基 準(zhǔn)吸收曲線。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，通過提高上述系列標(biāo)準(zhǔn)能量加速器對(duì)上述 探測(cè)器裝置20進(jìn)行曝光獲得的一系列的基準(zhǔn)吸收曲線的精度，則可以提高確定被檢測(cè)的 加速器的能量的精度。例如，采用的系列標(biāo)準(zhǔn)能量加速器的能量序列分別為0. 5Mev, IMev,1. 5Mev,2Mev......，其級(jí)差為0. 5Mev ；如果采用的系列標(biāo)準(zhǔn)能量加速器的能量序列分別為 0. IMev,0. 2Mev，0. 3Mev，0. 4Mev，0. 5Mev......,其級(jí)差為 0. IMev,則相應(yīng)地，由于標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑量探測(cè)裝置上的基準(zhǔn)吸收曲線的精度提高5倍，則相應(yīng)的通過 將測(cè)量的吸收曲線與基準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比較獲得的加速器能量的精度也提高5倍。
優(yōu)選地，還可以進(jìn)一步通過數(shù)學(xué)插值或蒙卡模擬計(jì)算的方式，完備各能量段的標(biāo) 準(zhǔn)能量加速器關(guān)于上述探測(cè)器裝置20的基準(zhǔn)吸收曲線。
在圖1所示的具體實(shí)施方式
中，所述存儲(chǔ)單元42可以為非易失性存儲(chǔ)器、R0M、RAM或閃存，所述計(jì)算單元41可以為微型計(jì)算機(jī)或微處理器。
下面結(jié)合圖1-3對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
的加速器X射線能量測(cè)量方法 進(jìn)行說明。參見圖3，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的加速器X射線能量測(cè)量方法，包括步驟 提供X射線劑量探測(cè)裝置20，其包括多個(gè)相互平行且隔離設(shè)置的探測(cè)器21 (Si)；將從待檢 測(cè)的加速器10發(fā)出的X射線導(dǎo)向到X射線劑量探測(cè)裝置20的多個(gè)探測(cè)器21上(S2)；收 集各個(gè)探測(cè)器21中吸收的X射線的劑量，并獲得X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置20上 吸收劑量的吸收曲線(S3)；以及將所述吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑量探測(cè) 裝置20上的基準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比較，以確定所述待檢測(cè)的加速器10的能量(S5)。
如前所述，在步驟Sl中，探測(cè)器21可包括固體閃爍探測(cè)器、氣體探測(cè)器、半導(dǎo)體探 測(cè)器和熱釋光片之一，每個(gè)探測(cè)器21獨(dú)立地收集X射線在每個(gè)探測(cè)器中吸收的劑量。在步 驟S2中，來從待檢測(cè)的加速器10發(fā)出的X射線被導(dǎo)向到X射線劑量探測(cè)裝置20的多個(gè)探 測(cè)器21上，例如使X射線劑量探測(cè)裝置20的多個(gè)探測(cè)器21的中心位置與加速器10的束 流中心對(duì)準(zhǔn)。在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，可以將從待檢測(cè)的加速器發(fā)出的X射線進(jìn)行準(zhǔn)直，然 后將準(zhǔn)直后的X射線導(dǎo)向到X射線劑量探測(cè)裝置的多個(gè)探測(cè)器上。
在收集步驟S3中，如前所述，與對(duì)應(yīng)的一個(gè)探測(cè)器21耦合的每個(gè)轉(zhuǎn)換元件31，例 如硅光敏二極管用于將X射線在各個(gè)探測(cè)器21中吸收的劑量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。優(yōu)選地，通過 對(duì)應(yīng)的放大器32將電信號(hào)進(jìn)行線性放大，從而獲得放大的、便于處理的電信號(hào)?；趯⑸?述各個(gè)探測(cè)器21對(duì)應(yīng)于X射線在各個(gè)探測(cè)器21中吸收的劑量的電信號(hào)的數(shù)據(jù)，可以獲得 X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置上吸收的劑量的原始吸收曲線。
由于各個(gè)探測(cè)器及其后的放大器參數(shù)的存在個(gè)體差異，在一種實(shí)施例中，為了消 除探測(cè)器21和放大器32參數(shù)的個(gè)體差異對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，需要對(duì)從探測(cè)器裝置20獲得 的數(shù)據(jù)，也即對(duì)原始吸收曲線進(jìn)行校正。在步驟S4中，在一種實(shí)施例中，在獲得X射線在所 述X射線劑量探測(cè)裝置上20吸收劑量的原始吸收曲線的接觸上，基于各個(gè)探測(cè)器21的參 數(shù)特性的差異，對(duì)獲得X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置上吸收劑量的原始吸收曲線進(jìn)行 校正，以獲得X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置上吸收劑量的吸收曲線。在另一實(shí)施例中， 在采用放大器32對(duì)轉(zhuǎn)換元件31獲得的電信號(hào)進(jìn)行放大的情況下，基于各個(gè)放大器32的參 數(shù)特性的差異，對(duì)獲得X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置20上吸收的劑量的原始吸收曲線 進(jìn)行校正，以獲得X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置20上吸收的劑量的吸收曲線。
需要說明的是，校正步驟主要是對(duì)各個(gè)探測(cè)器及其后的放大器參數(shù)的存在個(gè)體差 異造成的數(shù)據(jù)偏差進(jìn)行修正，其并不是必須的。另外，雖然本發(fā)明中的前述實(shí)施例中校正步 驟通過校正裝置50來執(zhí)行，但是此不能解釋為對(duì)本發(fā)明的一種限制，例如也可以由操作者 進(jìn)行人工校正。
在比較步驟S5中，將所述吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑量探測(cè)裝置 20上的基準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比較，以確定所述待檢測(cè)的加速器10的能量。在一種具體實(shí)施 方式中，預(yù)先提供標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑量探測(cè)裝置20上的基準(zhǔn)吸收曲線，并將 其輸送到計(jì)算單元41中；以及將獲得的X射線在所述X射線劑量探測(cè)裝置上吸收的劑量的 吸收曲線輸入到所述計(jì)算單元41中，以執(zhí)行所述吸收曲線與基準(zhǔn)吸收曲線的比較。如前所 述，在具體實(shí)施方式
中，標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑量探測(cè)裝置上的基準(zhǔn)吸收曲線可 以預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元42中，例如可以為非易失性存儲(chǔ)器、R0M、RAM或閃存。計(jì)算單元41，例如微型計(jì)算機(jī)或微處理器用于執(zhí)行將所述吸收曲線與基準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比較，以確定所 述待檢測(cè)的加速器的能量。通過將測(cè)量的吸收曲線與基準(zhǔn)吸收曲線的比較，可以快速、正確 地確定被測(cè)量加速器能量及能譜特性。
另外，雖然本發(fā)明中的前述實(shí)施例中比較步驟通過比較裝置40來執(zhí)行，具體地 說，比較裝置40包括計(jì)算單元41，用于執(zhí)行將所述吸收曲線與基準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比較，以 確定所述待檢測(cè)的加速器的能量。優(yōu)選地，比較裝置40還包括存儲(chǔ)單元42，用于預(yù)先存儲(chǔ) 標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑量探測(cè)裝置上的基準(zhǔn)吸收曲線。但是此不能解釋為對(duì)本發(fā) 明的一種限制，例如上述存儲(chǔ)單元42也可以由實(shí)物形式的基準(zhǔn)吸收曲線取代，而上述比較 操作也可以操作者進(jìn)行完成。
另外，按照上述的技術(shù)方案，所有用多個(gè)探測(cè)器集成，一次性或多次曝光測(cè)量加速 器劑量吸收曲線，并通過與一系列基準(zhǔn)曲線比較的方法，確定加速器能量的方案，均屬于本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
此外，按照上述的技術(shù)方案，用不同探測(cè)器種類組成探測(cè)器組，通過一次性或多次 曝光獲得加速器劑量吸收曲線，并通過與一系列基準(zhǔn)曲線比較的方法，確定加速器能量的 方案，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
雖然本總體發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例已被顯示和說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理 解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的 范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，包括X射線劑量探測(cè)裝置，其包括多個(gè)相互平行且隔離設(shè)置的探測(cè)器，從待檢測(cè)的加速器發(fā) 出的X射線被導(dǎo)向多個(gè)探測(cè)器上，以探測(cè)各個(gè)探測(cè)器中吸收的X射線的劑量；收集裝置，用于收集對(duì)應(yīng)于各個(gè)探測(cè)器中吸收的X射線的劑量的數(shù)據(jù)，并獲得X射線在 所述X射線劑量探測(cè)裝置上吸收劑量的吸收曲線；以及比較裝置，用于將所述吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑量探測(cè)裝置上的基 準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比較，以確定所述待檢測(cè)的加速器的能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，還包括 準(zhǔn)直器，用于對(duì)從待檢測(cè)的加速器發(fā)出的X射線進(jìn)行準(zhǔn)直；以及屏蔽體，用于對(duì)來自探測(cè)裝置周圍的散射低能X射線進(jìn)行屏蔽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，其中所述收集裝 置包括多個(gè)轉(zhuǎn)換元件，每個(gè)轉(zhuǎn)換元件與對(duì)應(yīng)的一個(gè)探測(cè)器耦合，用于將X射線在各個(gè)探測(cè)器 中吸收劑量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；以及多個(gè)放大器，每一個(gè)放大器與對(duì)應(yīng)的一個(gè)轉(zhuǎn)換元件耦合，用于將電信號(hào)進(jìn)行線性放大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，其中所述探測(cè)器為固體閃爍探測(cè)器、氣體探測(cè)器、半導(dǎo)體探測(cè)器和熱釋光片之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，還包括校正裝置，基于各個(gè)探測(cè)器和放大器的參數(shù)特性的差異，對(duì)獲得的X射線在所述X射線 劑量探測(cè)裝置上吸收劑量的原始吸收曲線進(jìn)行校正，以獲得X射線在所述X射線劑量探測(cè) 裝置上吸收劑量的吸收曲線。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，所述比較裝置包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在所述X射線劑量探測(cè)裝置上的基準(zhǔn)吸收曲線； 計(jì)算單元，用于執(zhí)行將所述吸收曲線與基準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比較，以確定所述待檢測(cè)的 加速器的能量。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，還包括準(zhǔn)直器，用于對(duì)從待檢測(cè)的加速器發(fā)出的X射線進(jìn)行準(zhǔn)直；以及屏蔽體，用于對(duì)來自探 測(cè)裝置周圍的散射低能X射線進(jìn)行屏蔽。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，其中所述探測(cè)器為固體閃爍探測(cè)器、氣體探測(cè)器、半導(dǎo)體探測(cè)器或熱釋光片；以及 所述轉(zhuǎn)換元件為光敏元件或電荷接收器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，其中 所述存儲(chǔ)單元為非易失性存儲(chǔ)器、ROM、RAM或閃存；所述計(jì)算單元為微型計(jì)算機(jī)或微處理器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于測(cè)量加速器X射線的能量的系統(tǒng)，包括X射線劑量探測(cè)裝置，其包括多個(gè)相互平行且隔離設(shè)置的探測(cè)器，從待檢測(cè)的加速器發(fā)出的X射線被導(dǎo)向多個(gè)探測(cè)器上，以探測(cè)各個(gè)探測(cè)器中吸收的X射線的劑量；收集裝置，用于收集對(duì)應(yīng)于各個(gè)探測(cè)器中吸收的X射線的劑量的數(shù)據(jù)，并獲得X射線在X射線劑量探測(cè)裝置上吸收劑量的吸收曲線；以及比較裝置，用于將吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)能量加速器在X射線劑量探測(cè)裝置上的基準(zhǔn)吸收曲線進(jìn)行比較，以確定待檢測(cè)的加速器的能量。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有集成度高、操作簡(jiǎn)單、設(shè)備規(guī)模小；一次性曝光和快速確定加速器能量等特點(diǎn)，適用于加速器批量生產(chǎn)時(shí)性能一致性檢驗(yàn)和校驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)加速器能量標(biāo)定。
文檔編號(hào)G01T1/02GK102033239SQ20101023318
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者明申金, 李君利, 趙崑, 阮明 申請(qǐng)人:同方威視技術(shù)股份有限公司, 清華大學(xué)