基于雙晶單色器的單能X射線輻射標定裝置

王二彥,安正華,郭思明,吳金杰,楊 強,周鵬躍,宋瑞強

(1. 達州市達川生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，達州635000;2. 中國計量科學研究院電離輻射計量科學研究所,北京100029; 3. 中國科學院高能物理研究所，北京100049;4. 成都理工大學，成都610059)

通過對X射線探測器的精確標定，才能在獲得的數(shù)據(jù)中準確去除探測器本身對數(shù)據(jù)的影響，從而得到相應輻射源的真實數(shù)據(jù)。探測器的標定，即確定探測器響應函數(shù)的過程。針對X射線探測器的標定，目前國際上多采用 X 光機和單色器為基礎的單能 X 射線輻射裝置，主要有德國PANTER 裝置[1]、意大利 Ferrara 大學的 LARIX 裝置[2]、美國 XRCF[3]和RaMCaF[4]裝置及法國貝克勒爾實驗室(LNHB)的SOLEX 裝置[5]等。其中，美國的RaMCaF裝置與意大利 Ferrara 大學的LARIX 裝置的能量達到100 keV以上，而美國的XRCF的能量最低為0.09 keV，是目前能量最低的裝置。

為在國內進行X射線探測器的標定，中國科學計量研究院基于雙晶體單色器結構產(chǎn)生單能X射線，建立了硬X射線地面標定裝置(hard X-ray calibration facility，HXCF)[6]，可人為控制輸出單能X射線的能量和強度，并實現(xiàn)X射線的性能和環(huán)境本底在一定范圍內可控。HXCF裝置的能量范圍為15～100 keV；單色光通量1 h內的穩(wěn)定性小于2%，與LARIX 裝置6 h內穩(wěn)定性為20%相比，HXCF在1 h內更穩(wěn)定。本文對HXCF的標定方法與性能進行了系統(tǒng)研究，以滿足HXCF對X射線探測器在探測效率及能量響應等方面的標定要求。

1HXCF

HXCF由X光機、雙晶單色器、標準探測器和遠程控制系統(tǒng)組成，主要結構如圖1所示。

圖1 HXCF主要結構Fig.1 Structure of HXCF

打開X光機后，由X射線管發(fā)出的連續(xù)譜X射線經(jīng)前準直管和光闌后打在雙晶單色器上，發(fā)生布拉格衍射得到單能X射線；……