一种快脉冲X射线源角分布测量方法.pdf

第 6卷 第 1期 2015年 3月 现 代 应 用 物 理 M ODERN APPLIED PHYSICS Vo1．6，NO．1 Mar．2015 一 种快脉冲 X射线源角分布测量方法 宋朝晖 ，魏福利 ，张子川 ，卢 毅 ， 梁美波 ，翁秀峰 (1．西北核技术研究所 ，西安 710024； 2．强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室，西安 710024) 摘 要 ：在脉冲 X射线测量中，当出射 X射线粒子总数低于 1O。时，通过 闪烁体成像测量角 分布的方法难以获得结果。提出了一种将准直孔阵列、快时间响应闪烁体和多路延时光纤相 结合 的电流型测量方法，通过记录不同角度 的瞬时脉冲波形，能够实现 ns以下小焦斑快脉冲 x射线角分布的测量。基于该方法研制的测量系统在亚 ns重复频率快脉冲硬 x射线源上进 行了实验验证，获得了距源 20 cm处的角分布数据。 关键词 ：脉冲 X射线；角分布 ；闪烁体；光纤 中图分类号 ：TL81 文献标志码 ：A 文章编号 ：2095—6223(2O15)01—014一O6 A M ethod for M easuring Angular Distribution of a Fast Pulsed X·Ray Source SONG Zhao—hui 一， W EI Fu—li ，ZHANG Zi—chuan ，LU Yi ，LIANG Mei_bo ，W ENG Xiu—feng (1．Northwest Institute of Nuclear Technology，Xi’an 710024； 2．State Key Laboratory of Intense Pulsed Radiation Simulation and Effect，Xi’an 710024，China) Abstract：In detection of pulsed X-rays，when the total number of X-ray particles is lower that 10。，it is difficult to get satisfactory results by using the scintillator imaging method．A new detection system working at current mode was proposed，which consists of a collimator array，a fast response scintillator and multichannel delaying fibers．By recording transient pulsed waveforms at different emergence angles．the angular distribution of fast pulsed X—ray sources with a duration below nanosecond can be measured．The system was validated on a sub-nanosecond fast pulsed repetitive hard X—ray source．The angular distribution was ac— quired at a distance of 2O cm from the X—ray source． Key words：pulsed X—ray；angular distribution；scintillator；fiber 近年来 ，随着逆康普顿散射源和闪光 X照相技 术的快速发展，ps～ns级快脉冲X射线的测量逐渐 成为研究的热点问题 卜 。应用此类 X射线源进行 工业辐照或电子元器件考核时，希望出射 X射线在 空间同一距离上粒子数的分布是均匀 的。因此 ，X 射线源的角分布数据是评价源性能的重要参数之 在传统的脉冲X射线角分布测量中，通常将闪 烁体作屏，利用 CCD相机成像，根据影像的灰度级 推算 X射线的角分布数据 。这种方法的优点是 系统简单、角分布信息丰富。但是，当出射 X射线 收稿 日期 ：2014—11—21；修回 日期 ：2015—01—22 基金项目：国家自然科学基金资助项 目 作者简介：宋朝晖(1971一 )，男，湖北蕲春人 ，研究员，博士 ，主要从事辐射探测技术研究。 E—mail：songzhaohui@nint．ac．cn 第 1期 宋朝晖 等：一种快脉冲 X射线源角分布测量方法 19 E9] HARTEMANN F V．TREMAINE A M，ANDERSON S G，