一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的方法，包括步驟一：在加速器焦點(diǎn)f正前方放置帶有兩條準(zhǔn)直縫準(zhǔn)直器，兩條準(zhǔn)直縫對(duì)稱設(shè)置；兩條準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器中線夾角均為β，兩條準(zhǔn)直縫的對(duì)稱軸與加速器射線束中心重合；在兩條準(zhǔn)直縫的末端分別安裝一個(gè)探測(cè)器；步驟二：移動(dòng)準(zhǔn)直器和探測(cè)器，觀察到探測(cè)器數(shù)值突然變化時(shí)，將此時(shí)準(zhǔn)直器位置記為2；步驟三：按同一方向繼續(xù)移動(dòng)準(zhǔn)直器和探測(cè)器，再次觀察到探測(cè)器數(shù)值突然變化時(shí)，此時(shí)準(zhǔn)直器位置記為位置3；步驟四：測(cè)量準(zhǔn)直器位置2與位置3之間距離S23，及準(zhǔn)直縫的夾角β；步驟五：計(jì)算加速器焦點(diǎn)f的大小。本發(fā)明通過橫向掃描方式，觀察探測(cè)器數(shù)值的變化，測(cè)量準(zhǔn)直器移動(dòng)距離，從而計(jì)算出焦點(diǎn)尺寸大小。
【專利說(shuō)明】 一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射線源領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子直線加速器具有射線能量高、穿透力強(qiáng)、劑量率大、焦點(diǎn)小、檢測(cè)精高、檢測(cè)速度更快等特點(diǎn)，廣泛用于大型鋼鐵鑄件、壓力容器、集裝箱、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等大型物體進(jìn)行無(wú)損探傷和質(zhì)量評(píng)價(jià)。滿足了航空航天、國(guó)防軍工以及交通運(yùn)輸、鋼鐵冶金、地質(zhì)、石油等行業(yè)的大型裝備的特殊的無(wú)損檢測(cè)需求，是保障這些特殊產(chǎn)品的質(zhì)量與安全必不可少的重要手段，具有巨大的社會(huì)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。
[0003]電子直線加速器的焦點(diǎn)的尺寸，是電子直線加速器的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一。它對(duì)射線照相、實(shí)時(shí)成像的幾何不清晰度，以及工業(yè)CT的空間分辨率都有重要影響。焦點(diǎn)尺寸越小，產(chǎn)生的幾何不清晰度也越小，圖像越清晰。電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸測(cè)量方法主要有小孔成像法、線透度計(jì)法和縫隙法。經(jīng)常用的是縫隙法或稱“三明治”法。但由于加速器射線能量高、焦點(diǎn)小，目前所采用的測(cè)量方法都存在很大的誤差，難以滿足測(cè)量要求。
[0004]如標(biāo)準(zhǔn)GB/T20129-2006中使用“三明治”是利用厚度為Ii1的銅片或鉛片和厚度為h2的塑膠片相間疊成長(zhǎng)度約300mm的“三明治”，用鋼板夾緊，構(gòu)成夾層式焦點(diǎn)測(cè)量裝置。測(cè)量時(shí)將疊片塊置于加速器的X射線輸出口，盡量靠近靶。X射線穿過疊片塊時(shí)，銅箔將射線阻擋，射線從塑膠片對(duì)應(yīng)的窄縫通過，使放置在疊塊另一端的膠片感光，曝光后的膠片，將出現(xiàn)數(shù)根黑條，靠中央的部分比較黑，兩邊的黑度較小，取黑度大于中央的黑度50%的黑條數(shù)n。由公式f=nX OiAh2),計(jì)算出焦點(diǎn)f尺寸。
[0005]由上述測(cè)量方法可知，“三明治”法測(cè)量結(jié)果，易受到加速器射線場(chǎng)的不均勻性、膠片曝光時(shí)間、沖洗膠片質(zhì)量、疊片與加速器焦點(diǎn)的距離、人員目視誤讀等許多主、客觀因素的影響，因此測(cè)量誤差很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明公開了一種利用夾角平移法測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置，還公開了一種利用上述裝置進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量方法。該裝置通過橫向掃描的方式，觀察探測(cè)器數(shù)值的變化，測(cè)量準(zhǔn)直器移動(dòng)的距離，從而計(jì)算出焦點(diǎn)尺寸的大小。
[0007]本發(fā)明的目的之一是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置，包括帶有第一準(zhǔn)直縫的準(zhǔn)直器，所述第一準(zhǔn)直縫的末端設(shè)置一個(gè)探測(cè)器，第一準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角為P，所述準(zhǔn)直器使加速器發(fā)出的主射線由準(zhǔn)直縫通過，以便于探測(cè)器采集入射光子；所述探測(cè)器采集通過準(zhǔn)直縫的射線光子并將其轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的信號(hào)，用于測(cè)量射線的強(qiáng)度。
[0008]進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直器上還設(shè)置有第二準(zhǔn)直縫，第二準(zhǔn)直縫的末端設(shè)置一個(gè)探測(cè)器，第二準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角為3，所述第二準(zhǔn)直縫與第一準(zhǔn)直縫對(duì)稱設(shè)置，兩條準(zhǔn)直縫的對(duì)稱軸與加速器射線束中心重合。
[0009]進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直器由鉛、鎢或鎢合金制作而成。
[0010]進(jìn)一步，所述第一準(zhǔn)直縫和第二準(zhǔn)直縫小于或等于0.2_。
[0011]本發(fā)明的目的之二是提供一種利用上述裝置測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的方法，包括以下步驟:
[0012] 步驟一:在加速器焦點(diǎn)正前方放置準(zhǔn)直器；
[0013]步驟二:移動(dòng)準(zhǔn)直器和探測(cè)器，觀察到探測(cè)器數(shù)值突然變化時(shí)，將此時(shí)準(zhǔn)直器的位置記為2 ；
[0014]步驟三:按同一方向繼續(xù)移動(dòng)準(zhǔn)直器和探測(cè)器，觀察到探測(cè)器數(shù)值突然變化時(shí)，此時(shí)準(zhǔn)
[0015]直器的位置記為位置3 ;
[0016]步驟四:測(cè)量準(zhǔn)直器的位置2與位置3之間的距離S23，及準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角3 ;
[0017]步驟五:由公式f = tan ^ XS23計(jì)算加速器焦點(diǎn)的大小。
[0018]進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直器由鉛、鎢或鎢合金制作而成。
[0019]進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直縫小于或等于0.2_。
[0020]有益技術(shù)效果:
[0021]1.本發(fā)明不需要使用膠片感光，減小了膠片在曝光、洗片等步驟中難以控制的誤差，使得測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確。
[0022]2.本發(fā)明通過橫向掃描的方式，觀察探測(cè)器數(shù)值的變化，測(cè)量準(zhǔn)直器移動(dòng)的距離，從而計(jì)算出焦點(diǎn)尺寸的大小。
[0023]3.避免了 “三明治”法中加速器射線場(chǎng)的不均勻性、疊片與加速器焦點(diǎn)的距離、人員目視誤讀等許多主、客觀因素的影響。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0025]圖1為測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的測(cè)量原理圖；
[0026]圖2為探測(cè)器的計(jì)數(shù)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028]一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置，包括準(zhǔn)直器2，所述準(zhǔn)直器帶有第一準(zhǔn)直縫1，該準(zhǔn)直縫穿過準(zhǔn)直器，第一準(zhǔn)直縫的末端設(shè)置一個(gè)探測(cè)器3，第一準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角為3，所述準(zhǔn)直器使加速器發(fā)出的主射線由準(zhǔn)直縫通過，以便于探測(cè)器采集入射光子；所述探測(cè)器采集通過準(zhǔn)直縫的射線光子并將其轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的信號(hào)，用于測(cè)量射線的強(qiáng)度。
[0029]作為對(duì)本實(shí)施例的改進(jìn)，所述準(zhǔn)直器上還設(shè)置有第二準(zhǔn)直縫4，設(shè)置兩條準(zhǔn)直縫能進(jìn)一步保證測(cè)量的精確。
[0030]在第二準(zhǔn)直縫的末端設(shè)置一個(gè)探測(cè)器，第二準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角為3，所述第二準(zhǔn)直縫與第一準(zhǔn)直縫對(duì)稱設(shè)置，兩條準(zhǔn)直縫的對(duì)稱軸與加速器射線束中心重合。
[0031]所述第一準(zhǔn)直縫和第二準(zhǔn)直縫小于或等于0.2mm。所述準(zhǔn)直器由鉛、鎢或鎢合金制作而成。
[0032]一種利用上述裝置測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的方法，包括以下步驟:
[0033]步驟一:在加速器焦點(diǎn)正前方放置準(zhǔn)直器；
[0034]步驟二:移動(dòng)準(zhǔn)直器和探測(cè)器，觀察到探測(cè)器數(shù)值突然變化時(shí)，將此時(shí)準(zhǔn)直器的位置記為2 ；
[0035]步驟三:按同一方向繼續(xù)移動(dòng)準(zhǔn)直器和探測(cè)器，觀察到探測(cè)器數(shù)值突然變化時(shí)，此時(shí)準(zhǔn)直器的位置記為位置3 ；
[0036]步驟四:測(cè)量準(zhǔn)直器的位置2與位置3之間的距離S23，及準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角
3;
[0037]步驟五:由公式f = tan ^ XS23計(jì)算加速器焦點(diǎn)的大小。
[0038]本發(fā)明不需要使用膠片感光，減小了膠片在曝光、洗片等步驟中難以控制的誤差，使得測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確。由于加速器焦點(diǎn)尺寸一般都比較小，直接掃描測(cè)量會(huì)使得掃描精度難以控制，誤差大；本發(fā)明通過橫向掃描的方式，觀察探測(cè)器數(shù)值的變化，測(cè)量準(zhǔn)直器移動(dòng)的距離，從而計(jì)算出焦點(diǎn)尺寸的大小。避免了“三明治”法中加速器射線場(chǎng)的不均勻性、疊片與加速器焦點(diǎn)的距離、人員目視誤讀等許多主、客觀因素的影響。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置，其特征在于:包括帶有第一準(zhǔn)直縫的準(zhǔn)直器，所述第一準(zhǔn)直縫的末端設(shè)置一個(gè)探測(cè)器，第一準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角為3，所述準(zhǔn)直器使加速器發(fā)出的主射線由準(zhǔn)直縫通過，以便于探測(cè)器采集入射光子；所述探測(cè)器采集通過準(zhǔn)直縫的射線光子并將其轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的信號(hào)，用于測(cè)量射線的強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置，其特征在于:所述準(zhǔn)直器上還設(shè)置有第二準(zhǔn)直縫，第二準(zhǔn)直縫的末端設(shè)置一個(gè)探測(cè)器，第二準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角為3，所述第二準(zhǔn)直縫與第一準(zhǔn)直縫對(duì)稱設(shè)置，兩條準(zhǔn)直縫的對(duì)稱軸與加速器射線束中心重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置，其特征在于:所述準(zhǔn)直器由鉛、鶴或鶴合金制作而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的裝置，其特征在于:所述第一準(zhǔn)直縫和第二準(zhǔn)直縫小于或等于0.2mm。
5.利用權(quán)利要求1或2所述裝置測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一:在加速器焦點(diǎn)正前方放置準(zhǔn)直器； 步驟二:移動(dòng)準(zhǔn)直器和探測(cè)器，觀察到探測(cè)器數(shù)值突然變化時(shí)，將此時(shí)準(zhǔn)直器的位置記為2 ； 步驟三:按同一方向繼續(xù)移動(dòng)準(zhǔn)直器和探測(cè)器，觀察到探測(cè)器數(shù)值突然變化時(shí)，此時(shí)準(zhǔn)直器的位置記為位置3 ； 步驟四:測(cè)量準(zhǔn)直器的位置2與位置3之間的距離S23，及準(zhǔn)直縫與準(zhǔn)直器的夾角3 ； 步驟五:由公式f = tanP XS23計(jì)算加速器焦點(diǎn)的大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的方法，其特征在于:所述準(zhǔn)直器由鉛、鎢或鎢合金制作而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種測(cè)量電子直線加速器焦點(diǎn)尺寸的方法，其特征在于:所述準(zhǔn)直縫小于或等于0.2mm。
【文檔編號(hào)】G01B15/00GK103528547SQ201310488864
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】周日峰, 周亞玲 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)