[发明专利]一种闪烁体余辉精确测量装置及方法

说明书

本发明提供一种闪烁体余辉精确测量装置及方法，解决现有余辉测试装置存在余辉时间测量精度较低的问题。装置包括X射线屏蔽壳体、X射线发生机构、测试屏蔽壳体、探测器、时间处理单元；X射线发生机构包括光源、真空壳体、输入窗、光电阴极、聚焦极和阳极靶及光源控制电路，光源控制电路控制光源通断及向时间处理单元发送起始信号；光源外侧设有隔离密封套筒；真空壳体侧壁和X射线屏蔽壳体之间设X射线输出窗口；X射线屏蔽壳体、隔离密封套筒、真空壳体、X射线输出窗口形成腔体内充有绝缘散热介质；探测器设在测试屏蔽壳体内，用于向时间处理单元发送终止信号和获得待测闪烁体余辉的强度信息，时间处理单元用于获得待测闪烁体的余辉时间信息。

技术领域

本发明涉及闪烁体余辉性能测量技术，具体涉及一种闪烁体余辉精确测量装置及方法。

背景技术

闪烁体在高能物理、石油勘探、工业检测以及医学中发挥着重要作用，它将高能射线或高能粒子的能量转化为紫外或可见光，是闪烁探测器的重要组成部分，决定了闪烁探测器的时间性能。将无机闪烁体与光电倍增管、硅光二极管或雪崩二极管耦合制成的晶体闪烁计数器，是核物理、高能物理和核医学中的一个极其重要的探测仪器。闪烁体的余辉是闪烁体的一个重要性能，例如在安检系统中余辉问题会影响成像的质量，降低图像的空间分辨率，在图像中引入模糊退化。因此，对闪烁体余辉性能进行精确测量具有重要的意义。

公开号为CN107861146A、申请号为201711428826.8的发明专利，公开了一种闪烁体的余辉测试装置。该装置中采用转动体实现对X射线的通断，具体通过射线发生器和待测闪烁体之间带有通孔的物体旋转来实现。公开号为CN110609314A、申请号为201911042918.1的发明专利，也公开了一种闪烁体的余辉测试装置，该装置中采用循环匀速转动连杆机构带动金属滑块对被测闪烁体接收射线的通断进行控制。但上述两种公开的测试装置均是测量余辉时间，以及均是采用金属机械快门来控制X射线的通断。由于机械快门的速度和精度都会受限，因此测试装置的时间分辨率不会很高，大约为毫秒量级。

发明内容

为了解决现有余辉测试装置采用金属机械快门控制X射线的通断，导致X射线的通断速度和精度受限，进而使得余辉时间测量精度较低的技术问题，本发明提供了一种闪烁体余辉精确测量装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种闪烁体余辉精确测量装置，其特殊之处在于：包括X射线屏蔽壳体、X射线发生机构、测试屏蔽壳体、探测器、时间处理单元和计算机；

所述X射线发生机构包括设置在X射线屏蔽壳体内的光源、真空壳体、输入窗、光电阴极、聚焦极和阳极靶以及设置在X射线屏蔽壳体外的光源控制电路，光源控制电路用于控制光源通断以及向时间处理单元发送起始信号；

所述真空壳体为一端开口的筒状结构，输入窗设置在真空壳体的开口处，形成真空腔体；

所述输入窗、光电阴极、聚焦极、阳极靶沿光源的出射方向依次设置，且光电阴极设置在输入窗的内表面，聚焦极位于真空腔体内，阳极靶的末端伸出真空壳体，阳极靶的靶面倾角小于45°；

所述光源的外侧设有隔离密封套筒，隔离密封套筒的一端与X射线屏蔽壳体内壁连接，另一端与输入窗连接；

所述真空壳体侧壁和X射线屏蔽壳体之间设置有供X射线穿过的X射线输出窗口；

所述X射线屏蔽壳体内壁、隔离密封套筒侧壁、真空壳体外壁、X射线输出窗口侧壁之间形成的腔体内充有绝缘散热介质；

所述X射线屏蔽壳体和测试屏蔽壳体之间设有用于屏蔽杂散光及防止X射线泄露的准直屏蔽件；