CN108828647A - 一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置 - Google Patents

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    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation

Abstract

本发明属于核辐射检测技术领域，涉及一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置。所述的装置包括夹持架、定位轴、固定板、探测器组件，所述的夹持架表面分区放置样品并通过多根所述的定位轴固定所述的固定板，所述的固定板可沿所述的定位轴的轴向移动；用于产生、放大和传递样品注量率、均匀性测量信号的多组所述的探测器组件可固定于所述的固定板上。利用本发明的用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，能够快速准确的进行低能离子束流的注量率和均匀性的测量。

Description

一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置
技术领域
本发明属于核辐射检测技术领域，涉及一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置。
背景技术
近年来，质子和重离子辐射造成的生物损伤研究以及辐射育种研究越来越备受关注，而在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器的R20支线管道上建立起来的辐射生物专用管道装置已经在辐射生物育种方面开展了相关的工作。
但该装置目前采用的束流诊断方法是单一探测器多点扫描的方法，这种方法比较耗费时间，不能快速的对束流的均匀性和注量率做出诊断，因而浪费了宝贵的束流时间。为了满足实验过程中束流的注量率和均匀性的快速测量的需求，有必要开展塑料闪烁体探测器阵列和监测的研究，建立一种束流的注量率和均匀性快速测量的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，以能够快速准确的进行低能离子束流的注量率和均匀性的测量。
为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，所述的装置包括夹持架、定位轴、固定板、探测器组件，
所述的夹持架表面分区放置样品并通过多根所述的定位轴固定所述的固定板，所述的固定板可沿所述的定位轴的轴向移动；
用于产生、放大和传递样品注量率、均匀性测量信号的多组所述的探测器组件可固定于所述的固定板上。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，其中所述的固定板的材质为透明亚克力材料。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，其中每组所述的探测器组件的直径小于12mm，所述的探测器组件的组数为3-7组。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，其中每组所述的探测器组件通过其外表面的螺纹旋合固定于所述的固定板上。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，其中每组所述的探测器组件包括彼此连接的塑料闪烁体探测器和光电倍增管组件。
在一种更加优选的实施方案中，本发明提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，其中每组所述的探测器组件还包括密封于最外侧的探测器套筒，所述的探测器套筒包括可开闭的探测器套筒盖。
在一种更加优选的实施方案中，本发明提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，其中每组所述的探测器组件还包括连接所述的塑料闪烁体探测器与所述的光电倍增管组件的硅油。
在一种更加优选的实施方案中，本发明提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，其中所述的装置还包括高压电源、电子学插件与计算机，
所述的高压电源与所述的光电倍增管组件相连接；
每组所述的探测器组件的光电倍增管组件连接一路所述的电子学插件；
用于测量探测器信号的各路所述的电子学插件与所述的计算机连接。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，其中所述的装置还包括数量与所述的定位轴一致的锁紧钉，用于从所述的夹持架的侧面紧固所述的定位轴。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，其中所述的装置还包括将每组所述的探测器组件与所述的固定板锁紧连接的锁紧圈。
本发明的有益效果在于，利用本发明的用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，能够快速准确的进行低能离子束流的注量率和均匀性的测量。
现有技术在进行低能离子束流的注量率和均匀性的测量时使用单一塑料闪烁体探测器进行多点扫描，因而耗时较长(测量一组数据需要1小时左右的时间，每组数据的第一个和最后一个测量数据相差时间较多)、实时性较差，且无法对测量过程中束流出现的变化进行判断，从而造成数据的误判和实验数据的误差；而为了测量数据的准确，多次重复测量又会更浪费束流时间，更降低实验效率。采用本发明的装置，可在5cm×5cm的范围内快速安装和拆卸5组塑料闪烁体探测器，并能够保持每组塑料闪烁体探测器的垂直和稳定，使5组塑料闪烁体探测器的顶端处于一个平面内，由此5组塑料闪烁体探测器可同时进行数据采集。
附图说明
图1为示例性的本发明的用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置中每组探测器组件的组成及连接关系图。
图2为示例性的本发明的用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置中夹持架及与其连接部件的位置关系图。
图3为示例性的本发明的用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置中探测器组件的固定原理图(侧视图)。
图4为示例性的本发明的用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置中探测器组件的固定原理图(俯视图)。
具体实施方式
示例性的本发明的用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置的结构组成如图1-4所示，包括高压电源4、电子学插件6(具体为定标器)、计算机7、探测器组件21、定位轴22、固定板23(材质为透明亚克力材料)、锁紧圈25、锁紧钉26、夹持架30。以上部件中，除电子学插件6和计算机7位于测量大厅外，其余部件均位于实验大厅。
用于产生、放大和传递样品注量率、均匀性测量信号的柱形的5组探测器组件21均可固定于固定板23上5cm×5cm的范围内，每组探测器组件21的直径小于12mm。
夹持架30表面分为左侧的探测器组件区域31和右侧的样品区域32。6根定位轴22将固定板23固定于探测器组件区域31，且固定板23可沿每根定位轴22的轴向移动，从而可使探测器组件21根据样品培养皿使用底部或使用表面调整至实验时所需的大致位置。6根锁紧钉26用于从夹持架30的侧面紧固定位轴22(一根锁紧钉26紧固一根定位轴22)。样品33可放置在样品区域32。
每组探测器组件21包括依次连接的塑料闪烁体探测器1、硅油2、光电倍增管组件3(直径小于10mm，用于放大塑料闪烁体探测器1产生的测量信号)，还包括设置于最外侧的探测器套筒5。探测器套筒5包括可开闭的探测器套筒盖。探测器套筒5外表面上有细牙外螺纹24(M20x1.5)，从而可使探测器组件21旋合固定于固定板23上。通过细牙外螺纹24的旋转，可实现塑料闪烁体探测器1沿束流轴向的精密位置调整，从而保证塑料闪烁体探测器1表面和样品33表面处于同一平面位置。
高压电源4与光电倍增管组件3相连接。每组探测器组件21的光电倍增管组件3连接一路电子学插件6。用于测量塑料闪烁体探测器1信号的电子学插件6均与计算机7连接。
透明亚克力材质的锁紧圈25用于定位并锁紧连接每组探测器组件21与固定板23，以防止塑料闪烁体探测器1在实验过程中的位置蠕动。
将上述示例性的本发明的用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置应用在辐射生物和辐射育种实验中，可实时同时测量5cm×5cm范围内束斑的均匀性，将测量时间由一组探测器的1小时减少到3-5分钟，从而可在提高实验效率、准确性的基础上减少测量过程中束流强度变化引起的实验数据误差，并可避免重复无效的测量。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用于测量低能离子束流注量率和均匀性的装置，其特征在于：所述的装置包括夹持架、定位轴、固定板、探测器组件，
所述的夹持架表面分区放置样品并通过多根所述的定位轴固定所述的固定板，所述的固定板可沿所述的定位轴的轴向移动；
用于产生、放大和传递样品注量率、均匀性测量信号的多组所述的探测器组件可固定于所述的固定板上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的固定板的材质为透明亚克力材料。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每组所述的探测器组件的直径小于12mm，所述的探测器组件的组数为3-7组。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每组所述的探测器组件通过其外表面的螺纹旋合固定于所述的固定板上。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每组所述的探测器组件包括彼此连接的塑料闪烁体探测器和光电倍增管组件。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：每组所述的探测器组件还包括密封于最外侧的探测器套筒，所述的探测器套筒包括可开闭的探测器套筒盖。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：每组所述的探测器组件还包括连接所述的塑料闪烁体探测器与所述的光电倍增管组件的硅油。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括高压电源、电子学插件与计算机，
所述的高压电源与所述的光电倍增管组件相连接；
每组所述的探测器组件的光电倍增管组件连接一路所述的电子学插件；
用于测量探测器信号的各路所述的电子学插件与所述的计算机连接。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括数量与所述的定位轴一致的锁紧钉，用于从所述的夹持架的侧面紧固所述的定位轴。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括将每组所述的探测器组件与所述的固定板锁紧连接的锁紧圈。
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