[发明专利]周期性射线信号发生系统

说明书

技术领域

本发明属于电学技术领域，尤其涉及一种周期性射线信号发生系统。

背景技术

X射线在工业领域可用作零件探伤，在医学领域可用作人体透视，在安检领域可用于识别危险品。X射线衍射技术在材料科学领域还可用来分析物质的晶体结构。目前使用的X射线源主要有两种类型：直流型和脉冲型。直流型包括电子碰撞X射线源、离子碰撞X射线源和同步加速器X射线源。脉冲型包括激光等离子源和电激发等离子源等。其中，电子碰撞X射线源在实验室最为常用，从构造上来讲可分为密封式和旋转阳极式两类。前者最大功率不超过2.5KW，视靶材料的不同而异；后者是为获得高强度的X射线而设计的，一般功率在10KW以上。但是，目前市场上应用的射线源产生的信号为恒定流量的射线，射线信号波形和周期无法调制，且射线的光子流量密度很大。随着技术的发展，特别是航天器基于X射线脉冲星自主导航的地面试验，提出了对可调制周期性射线信号的需求，然而现有射线源很难满足此种需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提供一种射线光子流量可调、信号周期可控、信号波形可调制的周期性射线信号发生系统。

本发明的技术解决方案是，所述周期性射线信号发生系统，参见图1，该系统包括有主控计算机1、射线源2和射线波形调制器3。其中，所述主控计算机1通过其数据线分别连接所述射线源2和所述射线波形调制器3；所述射线波形调制器3由斩波器31和驱动电机32组成。其中，所述斩波器31同轴线套接在所述驱动电机32的输出轴上。

所述主控计算机1可选择兼容机或笔记本电脑，CPU为PIII以上，内存大于256M，硬盘大于10G。主控计算机1主要用来完成对射线源2和射线波形调制器3的控制；所述射线源2可选择任意种类的射线源，射线源2按主控计算机1的命令调整工作电压和电流；所述射线波形调制器3用来调制射线信号波形。射线波形调制器3的斩波器31通过驱动电机32输出轴的旋转调制信号周期。

本发明的有益效果是：系统独立完整、操作简便，其射线的流量大小可调、周期可控、波形轮廓可调制，因此系统经济实用。该系统可以作为航天器基于X射线脉冲星自主导航研究的模拟信号源，也可以用作检验射线探测器的测试源，解决周期性射线信号无法获取的难题，从而促进该领域研究工作的开展。

附图说明：

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为本发明实施例3的结构示意图；

图4为本发明实施例4的结构示意图。

以上图1～4中的标示为：

1——主控计算机，

2——射线源，

3——射线波形调制器，

31——斩波器，

32——驱动电机，

4——测速装置，

5——衍射旋转平台，

51——衍射镜片。

具体实施方式：

实施例1，参见图1，该实施例的周期性射线信号发生系统采用美国DELL公司的DIMENSION-2400型微机作为其主控计算机1，操作系统是Windows XP。

射线源2选用型号为xs-160d的德国菲尼克斯-微焦点X射线源，管电压：10～160kV，管电流：0.01～3.0mA，最高功率：320W。

射线波形调制器3的斩波器31选用中国长沙产ZB303型斩波器。驱动电机32选择中国产SZYW型永磁直流伺服电机。斩波器31如上述同轴线紧配合套接在驱动电机32的输出轴上。

图1所示实施例1的周期性射线信号发生系统工作时，首先开启主控计算机1和射线源2。主控计算机1根据所需要的信号流量大小对射线源2的电压和电流进行控制，使射线源2发射出所需流量的射线信号；主控计算机1根据所需信号的周期控制驱动电机32即上述SZYW型永磁直流伺服电机进行无级调速。通过电机输出轴旋转带动斩波器31旋转，射线源2产生稳定的线状X射线信号，当射线源2产生的信号通过斩波器31的波形调制通孔时，信号产生；射线被遮挡时，无信号产生。信号流量波形随斩波器31的旋转周期性变化，从而产生期望的X射线脉冲信号。

实施例2，参见图2，为了对本系统的驱动电机32的转速进行精确控制，本实施例在实施例1的基础上增设了一个测速装置4。该测速装置4采用中国产型号为SJ12的光电码盘。该光电码盘使用独立电源，安装在驱动电机32一侧。运行过程中，测速装置4即该光电码盘测得的转速信息通过数据线传回主控计算机1，主控计算机1根据测速装置4测获的转速信息对驱动电机32进行反馈控制。