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专利名称：人工x射线人造板剖面密度仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于检测仪领域，尤其涉及利用对射线透射率的探测来检测 样品密度的仪器。
背景技术：
下面参考图1来介绍相关技术。采用传统的天然T射线检测人造板样品 剖面密度的方法，射线源是天然放射性同位素发射的天然T射线。图1中盛 放在铅盒中的放射源1为天然放射性同位素，天然放射性同位素发射出本底 T射线4，本底T射线4从T射线出射口 3射出，并垂直穿过放置在步进导轨 机构2上的人造板样品8的表面，得到强度衰减的T射线5，强度衰减的T射 线5经探测装置准直狭缝9后除去杂波，利用T射线探测器6检测本底T射 线4和强度衰减的T射线5的强度，由信号处理装置7对信号进行处理，从 而得到人造板样品8剖面的密度。人造板样品8在步进导轨机构2上匀速运 动，将得到人造板样品8所有剖面的密度。
然而采取传统方法时，由于射线是利用天然放射性同位素发射的天然T 射线，因此射线源的防护成本很高，仪器在使用上有一定的安全隐患，对环 境也存在着一定的污染隐患。
实用新型内容
本发明的目的是利用高压电源11激发X射线管14发射的人工X射线垂 直穿过人造板样品8的表面，通过检测本底人工X射线16的强度和衰减后的 人工X射线17的强度，对信号进行处理得到人造板样品8的剖面密度，从而 避免了天然放射性同位素T射线源的安全防护和环保安全性的问题。
本实用新型的解决方案是为了实现上述目的，本发明采用了下述装置。 具体地说，人工X射线人造板剖面密度仪包括用于产生本底人工X射线16 的射线发生部件，用于准直人工X射线的准直狭缝15，使样品8沿垂直于人 工X射线发射方向运动的步进导轨机构2，用于检测本底人工X射线16以及 穿过人造板样品8表面后的衰减的人工X射线17强度的X射线探测装置18，用于处理表征人工X射线强度的电信号以获得人造板样品8剖面密度的信号 处理装置7。
本实用新型中的人工X射线发生器由包含X射线管14的X射线管组件 13、高压电缆12和高压电源11构成高压电源ll输出稳定的负高电压和灯 丝电压，高压电源11产生的负高压通过高压电缆12与X射线管组件13内的 X射线管14的阴极相连，高压电源11产生的灯丝电压与X射线管14的灯丝 直接相连，从而产生稳定的人工X射线。
通过调整高压电源11使本实用新型中的人工X射线发生器产生的人工X 射线的能量为30 50keV。
本实用新型中的X射线探测装置18采用与传统的天然T射线检测人造板 样品剖面密度的T射线探测器相同的探头组件，即由Nal晶体闪烁体串接光
电倍增管并直连信号处理部件的方式。
本实用新型的有益效果是采用人工X射线发生器作为放射源后，避免 了天然放射性同位素T射线源的安全防护和环保安全性的问题。

图1是传统的天然T射线人造板剖面密度仪检测人造板样品剖面密度的
结构的一个示例。 —
图2是根据本发明的人工X射线人造板剖面密度仪检测人造板样品剖面
密度的结构的一个示例。
图中，1、放射源，2、步进导轨机构，3、 T射线出射口， 4、本底T射 线，5、强度衰减的T射线，6、 T射线探测器，7、信号处理装置，8、样 品，9、探测装置准直狭缝，10、信号传输线，11、高压电源，12、高压电缆, 13、 X射线管组件，14、 X射线管，15、 X射线的准直狭缝，16、本底人工X 射线，17、衰减的人工X射线，18、 X射线探测装置。
具体实施方式

在下文中将参考图2来介绍本发明的实施例。
首先基于图2介绍构成本发明基础的仪器的结构。图2中，人工X射线
4发生部件包括高压电源ll、高压电缆12、 X射线管组件13，高压电源ll输 出稳定的负高电压，通过高压电缆12接到X射线管组件13中的X射线管14 的阴极，即灯丝上，高压电源11产生的灯丝电压直接连接到X射线管14的 灯丝上，从而产生稳定的人工X射线；X射线管准直狭缝15采用能够准直本 底人工X射线16的金属板；步进导轨机构2可使人造板样品8在垂直于本底 人工X射线16发射的方向上匀速运动。
本实用新型中的人工X射线发生器所需的高压电源11应符合以下技术要 求输出高电压0 -50kV，电流0 4mA，输出灯丝电压0 10V，灯丝电流0 5A，输出高压的波纹系数《0.5%，温漂系数《0. 1V。C，时漂系数《0. 1%(8 小时内)。X射线管14发出的本底人工X射线16能量在30 50keV之间。
本实用新型中的人工X射线发生器所采用的X射线管组件13组成如下 固定阳极的X射线管14嵌套在内衬铅的金属管套内，X射线管14与金属管 套之间通过抽真空注满绝缘油，X射线管灯丝与0 10V灯丝电压连接，X 射线管阴极、即灯丝的一端，与0 -50kV高电压相连，X射线管阳极发出X 射线。
本实用新型中的人工X射线发生器所采用的X射线管组件13应符合以下 技术要求X射线管14采用阳极接地阴极接高压的方式工作，采用外部强制 风冷方式确保X射线管14温升《40'C，管电压30 50kV，管电流0 4mA， 最大功率200W，靶面角20° ， X射线管阳极材料为钨。
本实用新型中的X射线探测装置18采用与传统的天然T射线检测人造板 样品剖面密度的T射线探测器相同的探头组件，即由NaI晶体闪烁体串接光 电倍增管并直连信号处理部件的方式。Nal晶体闪烁体直径^50mm、厚度《 5mm，光电倍增管配接一个-1500V的高压电源，组件输出信号为标准TTL脉冲
电信号。
接着将基于图2介绍利用人工X射线检测人造板样品一个剖面的密度的 方法。图2中，先不放置人造板样品8，调节高压电源ll产生的高压电，通 过高压电缆12激发X射线管14发射能量在30 50keV之间的本底人工X射线16，本底人工X射线16经X射线管准直狭缝15准直，成一束平行人工X 射线穿过探测装置准直狭缝9被X射线探测装置18探测到，并产生表征本底 人工X射线强度的电信号，传输到信号处理装置7中加以存储。再放置人造 板样品8进行检测。经过X射线准直狭缝15的平行本底人工X射线16垂直 穿过人造板样品8中的一个剖面后，强度衰减了的人工X射线17经探测装置 准直狭缝9滤除杂波，被X射线探测装置18探测到，并产生表征衰减了的人 工X射线强度的电信号，经信号传输线10传输到信号处理装置7中加以存储， 并与本底人工X射线的强度进行对比，经计算得到人造板样品8该剖面的密 度。使人造板样品8移动一个预先设定的步进量，再检测人工X射线穿过与 该剖面相邻的下一个剖面后的射线强度，经过相同的信号处理得到人造板样 品8下一个剖面的密度，依此持续下去，直到得到人造板样品8所有剖面的 密度。
权利要求1. 人工X射线人造板剖面密度仪，包括用于产生本底射线的放射源(1)，用于准直射线的准直狭缝，使样品(8)沿垂直于射线发射方向运动的步进导轨机构(2)，用于检测本底射线以及穿过样品(8)后的射线强度的射线检测装置，用于处理表征射线强度的电信号以获得样品(8)剖面密度的信号处理装置(7)，其特征在于所述的放射源(1)为人工X射线发生器；射线检测装置为X射线探测装置(18)。
2. 根据权利要求1所述的人工X射线人造板剖面密度仪，其特征在于所 述的人工X射线发生器由包含X射线管(14)的X射线管组件(13)、 高压电缆(12)和高压电源(11)组成，高压电源(11)产生的负高压 通过高压电缆(12)与X射线管组件(13)内的X射线管(14)的阴极 相连，高压电源(11)产生的灯丝电压与X射线管(14)内的灯丝直接 相连。
3. 根据权利要求1所述的人工X射线人造板剖面密度仪，其特征在于所 述的人工X射线发生器为产生能量为30 50keV的人工X射线发生器。
4. 根据权利要求1所述的人工X射线人造板剖面密度仪，其特征在于所 述的X射线探测装置(18)由NaI晶体闪烁体串接光电倍增管构成。
专利摘要人工X射线人造板剖面密度仪，属于检测仪领域，尤其涉及利用对射线透射率的探测来检测样品密度的仪器。人工X射线人造板剖面密度仪包括用于产生本底人工X射线的X射线发生部件，用于准直人工X射线的准直狭缝，使样品沿垂直于人工X射线发射方向运动的步进导轨机构，用于检测本底人工X射线以及穿过人造板样品剖面后的人工X射线强度的X射线探测装置，和用于处理表征人工X射线强度的电信号以获得人造板样品剖面密度的信号处理装置。采用人工X射线发生器作为放射源后，避免了天然放射性同位素Υ射线源的安全防护和环保安全性的问题。
文档编号G01N9/24GK201262607SQ200820110190
公开日2009年6月24日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者周玉成, 源 安, 尹大勇, 张占宽, 李小群, 杨建华, 斌 潘, 石芷萍, 放 程, 昊 邓 申请人:中国林业科学研究院木材工业研究所