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高能X射线参数测量研究

李成刚  
【摘要】:闪光X射线照相是进行实验室流体动力学试验的重要手段。它利用直线感应加速器产生的高能X射线来照射内爆样品获取实验图像,通过对所得图像的分析可以得到样品性质并了解内爆过程。闪光X光焦斑尺寸、能谱和照射量角分布等是获取高精密X光图像的重要参数,本文结合闪光X光照相的实际需要,对闪光X光相关参数进行了理论分析和实验测量,得到了有用的结论。 本文在对厚靶轫致辐射理论研究的基础上,利用EGS4程序对厚靶轫致辐射产生的X射线谱进行了数值模拟,得到了与理论一致的厚靶轫致辐射谱以及厚靶轫致辐射角分布。 通过对国内外常用X射线测试手段的调研和分析,本文对各种测量X射线源能谱及焦斑的方法进行了分类比较。在此基础上,论文提出了使用方孔法测量焦斑,采用螺旋楔形法测量能谱的实验手段。 论文设计了一体化X射线参数测量装置。该装置利用了方孔法测量X射线焦斑和螺旋楔形法测量X射线能谱,热释光法测量角分布,三种方法相结合,在一次试验中可以同时得到X射线源的焦斑、能谱以及角分布。 论文作者使用该装置对中国工程物理研究院流体物理研究所的LIAXFU和“神龙一号”两台直线感应加速器产生的X射线参数进行了测量,经过数据处理后,论文获得了“神龙一号”的焦斑尺寸、LIAXFU的能谱以及LIAXFU的照射量角分布等参数。 实验得到的轫致辐射谱与采用Monte Carlo方法得到的数值模拟谱进行了比较,达到了较好的一致。论文采用改进的叠代最小二乘法得到了轫致辐射谱分布,其结论比相关文献所得到的结论更接近模拟结果。 该实验结果对于加速器调试、评价加速器工作特性以及闪光照相的数值模拟都有非常重要的意义。


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