本實用新型涉及射線標定裝置技術領域，具體涉及一種X射線標定裝置。

背景技術：

實驗室中，利用X射線源對X射線測量設備進行檢測或標定是一項常規(guī)工作，通常使用的X射線源包括同位素放射源、X射線管、同步輻射等。然而，通常情況下，在實驗室內不易獲得放射源和同步輻射，則將X射線管作為實驗室中能使用的最合適的X射線標定源。它通常由金屬陽極和燈絲陰極組成，在負高壓條件下，陰極產生的電子加速轟擊陽極表面，會因能級躍遷和軔致輻射等物理過程產生X射線。

然而因為軔致輻射的存在，X射線管射出的X射線譜是連續(xù)譜。那么在需要單能X射線作為標定源的應用場合，軔致輻射則會影響測量精度。同時，對于標定過程來說，射線源的源強是必須監(jiān)測的重要指標，由于X射線不易分束，必須使用一個合適的探測器對射線源發(fā)射強度進行監(jiān)視。此外，較低能段的X射線在空氣中的衰減較大，傳統(tǒng)情況下因為X射線的衰減通常導致檢測的源強度值不準確，從而對物體標定不準確。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，為了能消除軔致輻射對測量精度的影響，同時減緩X射線的傳播衰減，提高所測源強值的精度，使物體標定更準確，本實用新型提供了一種X射線標定裝置。

其技術方案如下：

一種X射線標定裝置，其關鍵在于，包括呈中空結構的防護箱、真空腔室和X射線譜儀，所述防護箱的一端設有第一通孔；

所述真空腔室呈密閉真空結構，該真空腔室的兩個端壁上對稱設置有第二通孔，所述真空腔室內壁上在兩個所述第二通孔的位置密封安裝有隔窗；

所述真空腔室的一端端壁緊貼防護箱設有第一通孔的外壁，且第二通孔與第一通孔同心正對設置；

所述X射線譜儀的測量管頭伸入遠離防護箱一端的第二通孔中，并緊貼對應的隔窗，所述測量管頭與該第二通孔同心正對；

所述防護箱內設有X射線管，對應X射線管的出射窗口設有熒光片，從X射線管射出的X射線譜經(jīng)熒光片處理后反射，通過第一通孔和第二通孔后進入真空腔室。

采用以上結構，X射線管產生射線通過熒光片可以輕易獲得單能狀態(tài)的熒光X射線，然后進入真空腔室，穿過放置在真空腔室的物體，而在真空腔室的另一端測得穿透后的單能熒光X射線值，實現(xiàn)對物體的標定，減弱X射線長距離傳播衰減程度，并且提高了源強的測量精度，提高了標定質量。

作為優(yōu)選：所述防護箱包括貼合在一起的內外兩層，內層為鉛板，外層為鐵板。采用內外兩層鉛板和鐵板組合結構，可以增加防護箱的輻射防護強度，同時相對減輕重量和制造成本。

作為優(yōu)選：所述第一通孔處固定安裝有準直鉛孔，該準直鉛孔包括一體成型的鉛制直管道和鉛制法蘭盤；所述鉛制直管道伸入第一通孔中，二者同心設置，且鉛制直管道的長度大于第一通孔的長度；

所述鉛制法蘭盤上呈圓周陣列分布有安裝孔，所述防護箱外端壁上對應位置設有螺孔，所述螺孔深度小于所述外層鐵板的厚度，所述鉛制法蘭盤通過螺絲固設在防護箱的外壁上。

采用以上方案，可以將準直鉛孔穩(wěn)定的安裝在第一通孔處，同時對從熒光片折射出的單能X射線進行約束，并且使通過準直鉛孔射出的X射線沿鉛孔的軸線進行發(fā)散性的傳播，并且具有一定的發(fā)散角，能更全面的對物體進行標定。

作為優(yōu)選：所述防護箱的外壁對應X射線管尾端的位置設有第三通孔，在該第三通孔外部設有鉛制護罩，該鉛制護罩的下方設有敞口。采用絲桿滑動機構，X射線管的線纜可以從第三通孔和敞口穿出，通過這種鉛制的彎折迷宮型孔道設計，可以有效遮擋從通孔處的輻射，降低操作輻射危害。

作為優(yōu)選：所述防護箱內豎直設有鋁支架，所述X射線管可拆卸地安裝在該鋁支架上。采用以上方案，可以對X射線管夾持鎖緊，保持其姿態(tài)穩(wěn)定，并且減輕裝置重量。

作為優(yōu)選：所述X射線管的出射窗口朝下，在其正下方豎直設有熒光片支撐柱，該熒光片支撐柱上端具有與水平呈45°夾角的斜坡，所述熒光片放置在該斜坡上處于X射線管的出射窗口朝的正下方，且熒光片的中心高度與所述第一通孔的高度一致。

采用以上結構，因為熒光片的中線與第一通孔的中心高度一致，X射線管發(fā)射出的X射線經(jīng)熒光片后產生的單能熒光X射線，可以絕大部分正對第一通孔射出，保證單能熒光X射線的量。

作為優(yōu)選：所述真空腔室設有可拆卸密封安裝的頂蓋，所述頂蓋上設有用于與真空泵和真空計連接的連接管。采用以上結構，方便將待標定物品放入真空腔室中，同時可以方便保持真空腔室的真空度，有效減弱X射線的傳播衰減。

作為優(yōu)選：所述真空腔室內設置有支撐調節(jié)平臺，該支撐調節(jié)平臺可在真空腔室內移動或鎖緊。采用以上結構，方便放置待標定物，同時對標定物做位置細微調節(jié)，能充分受到單能熒光X射線的照射，提高標定精度。

為提高X射線管的密封強度，延長整個標定臺的使用壽命，所述X射線管采用呈圓柱狀的金屬陶瓷管。

作為優(yōu)選：所述真空腔室的內壁上設有兩個環(huán)形凹槽，兩個所述環(huán)形凹槽分別位于所述第二通孔的外側，所述環(huán)形凹槽內嵌設有與其相適應的O型密封圈；所述隔窗為真空鈹窗，該真空鈹窗壓實所述O型密封圈后通過螺絲固定在真空腔室的內壁上。采用以上結構，采用真空鈹窗作為隔窗，能充分保證真空腔室的真空度，同時可以提高X射線的穿透度，降低X射線因隔窗而衰減的能量，提高測量精度。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果：

采用以上技術方案的X射線標定裝置，通過有效的結構獲得單能狀態(tài)的X射線，將單能的熒光X射線約束后對放置在真空腔室的物體進行標定，減弱了X射線因遠距離傳播而衰減的影響程度，X射線譜儀緊貼真空腔室的隔窗進行測量，可以進一步有效提高所測源強的精度值，從而實現(xiàn)對物體進行精確標定，具有極大的科研應用價值。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例結構示意圖；

圖2為圖1所示實施例中防護箱的結構示意圖；

圖3為圖1所示實施例中真空腔室的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。

參考圖1所示的X射線標定裝置，包括依次沿直線設置的防護箱1、真空腔室2和X射線譜儀3。

防護箱1呈長方體的中空結構，由外層的鐵板和內層的鉛板貼合制成，其上端蓋子可以打開，防護箱1的前端壁上設有圓形的第一通孔11，后端壁上設有第三通孔12，防護箱1后端壁的外部對應第三通孔12的位置設有鉛制護罩13，可以將第三通孔12完全遮擋住，在鉛制護罩13的下部設有敞口14。

在第一通孔11位置同心安裝有準直鉛孔6，準直鉛孔6包括鉛制直管道60和鉛制法蘭盤61，鉛制直管道60從外部伸入第一通孔11中，二者同心設置，在防護箱1內具有沿第一通孔軸線延伸的延伸段；防護箱1的外層鐵板上對應鉛制法蘭盤61上的安裝孔的位置設有螺孔，且螺孔的深度小于外層鐵板的厚度，并用螺絲將鉛制法蘭盤61緊固，可以充分保證準直鉛孔6的穩(wěn)定性。

防護箱1內底壁上豎直設有鋁支架15，鋁支架15上設有夾持鎖緊裝置，其上端夾持有X射線管4，本實施例中，X射線管4采用中金屬陶瓷管，可以有效增加其密封材質強度，保證整個裝置的使用壽命。X射線管4尾端的線纜41從第三通孔12處穿出，然后再從護罩13下方敞口14處穿出與外部設備連接，可以有效減弱線纜41穿出處的放射源輻射，降低輻射危害，提高安全性。

X射線管4的出射窗口豎直朝下，在其正下方設有一個熒光片支撐柱7，熒光片支撐柱7的頂端具有一個與防護箱1底壁呈45°夾角的斜坡，且斜坡的正面朝向第一通孔11，在斜坡上放置有熒光片5，熒光片5為可替換的熒光片，可以根據(jù)需要進行更換，熒光片5處于X射線管4的出射窗口正下方，熒光片5的中心高度與準直鉛孔6的中心高度保持一致，這樣既可保證從X射線管4出來的X射線經(jīng)熒光片5激發(fā)后消除了韌致輻射的影響，而形成單能的熒光X射線，絕大部分向前能進入準直鉛孔6中，被約束前行。

真空腔室2為密封具有一定真空度的長方體中空結構箱體，為減輕重量，可采用鋁材料焊接而成，頂蓋23采用可拆卸的密封安裝結構，頂蓋23與端壁和側壁接觸地方采用橡膠圈進行密封，并采用螺釘進行固定，頂蓋23上設有把手231，可以方便將頂蓋23取放，頂蓋23上還是設有連接管24，并與真空腔室2的內部連通，可以用來與真空泵和真空計連接，連接管24內具有盲板密封結構，當盲板關閉之后，則真空腔室2就形成一個密封的腔體結構。

真空腔室2的兩端端壁上對稱的設有兩個圓形的第二通孔21，分別貫穿兩個端壁，兩個端壁內側在第二通孔21的位置均設有環(huán)形的凹槽，環(huán)形凹槽位于第二通孔21的外側，在每個環(huán)形凹槽內均嵌設有與其相適應的O型密封圈，真空腔室2內部的兩端端壁上還設有隔窗22，隔窗22可以保證真空腔室2的真空密封度，同時還可以讓熒光X射線能較容易穿過，衰減較少，本實施例中隔窗22采用焊接成圓形的真空鈹窗，可以大大減少X射線穿過時的衰減量，真空鈹窗壓實緊貼O型密封圈將其壓實后通過螺絲固定在真空腔室2的內端壁上，有效保證真空腔室2的真空密封度，而又增加了透射性，提高標定及測量精度。

真空腔室2的內部底壁上設有用于放置待標定物體的支撐調節(jié)平臺8，支撐調節(jié)平臺8可以在底壁上前后左右移動，并在達到理想位置時，進行固定鎖止，這樣更有利于實現(xiàn)對待標定物的位置調節(jié)。

真空腔室2的一端端壁緊貼準直鉛孔6的鉛制法蘭盤61的外端面，并確保第二通孔21與鉛制直管道60同心正對設置，使熒光片5的中心、鉛制直管道60的中心、以及兩個第二通孔21的中心處于同一直線上。

真空腔室2遠離防護箱1的一端設有X射線譜儀3，本實施例中為提高測量精度，X射線譜儀3為高純鍺X射線譜儀，具有帶液氮制冷罐的高純度鍺探測器，配合多道分析器則可以較為精確的測量進入其記錄面的不同能點的X射線強度，其測量記錄區(qū)域為圓形，高純鍺X射線譜儀的測量管頭30呈圓柱形，測量記錄區(qū)域處于圓柱形測量管頭30的內部，二者同心設置，測量管頭30伸入遠離防護箱1一端的第二通孔21中，并與對應內壁上設置的真空鈹窗緊貼，且測量管頭30的中心與第二通孔21的中心對正，這樣可以保證傳播到高純鍺X射線譜儀的單能熒光X射線相比與進入真空腔室2時的衰減很少，提高測量精度。

本實用新型的工作過程如下：

將待標定物放置在真空腔室2的支撐調節(jié)平臺8上，并移動支撐調節(jié)平臺8達到合適的標定位置，在將真空腔室2的頂蓋23密封安裝好，并通過連接管24與外部的真空泵和真空計連通，對真空腔室2內部進行抽真空處理，達到一定的真空度后，封閉連接管24上的盲板密封結構，則使真空腔室2可以保持較好的真空度；

然后將X射線管的線纜41與外部設備連通，并激發(fā)X放射性線譜，X放射性線譜從出射窗口射出到熒光片5上，受激產生單能狀態(tài)的熒光X射線，這些熒光X射線是任意方向射出，但是多數(shù)還是正對向前進入準直鉛孔6內，受到鉛制直管道60的約束，然后再具有一定發(fā)散角的狀態(tài)進入真空腔室2中穿透待標定物后，為設置在最右側的X射線譜儀3測得其記錄區(qū)域所占立體角范圍內的源強源強度值，此過程中因為長距離傳播而衰減影響較小，測量標定結果更精確。

最后需要說明的是，上述描述僅僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不違背本實用新型宗旨及權利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本實用新型的保護范圍之內。