摘要：基于实际井下x射线源参数,利用数值模拟方法研究Cs137源和x射线源密度测井在能谱、密度灵敏度和精度方面的差异;并对x射线源密度测井的能窗、屏蔽体和探测器等参数进行优化,提出一种四探测器密度探测系统方案。结果表明:x射线源密度测量能窗应选取0.12~0.35 MeV;仪器结构无需增加纵向屏蔽体;为了满足密度测井需求,近探测器源距应大于12.0 cm,远探测器源距应设置在29~55.5 cm;通过四探测器密度探测系统方案可以使x射线密度测井兼顾纵向分辨率、探测深度、密度灵敏度和精度等方面的优势,更加适合复杂储层评价;研究可以为x射线源密度测井仪器研发提供硬件参数指导。

摘要：提出了一种采用球面弯晶聚焦结构获得高亮度桌面型单能x射线的方法。在子午方向利用晶体色散实现单能、在弧矢方向通过球面镜聚焦提高光强。理论建模和光学仿真评估了该结构的色散和聚焦性能,验证了球面弯晶聚焦结构相对于柱面弯晶在聚焦特性上的显著优势。针对Al靶Kα1线单能需求,设计和装调了基于低功率Al靶x射线管的单能装置,并实验验证了其性能。结果显示,当x射线管工作在7 W功率条件下,CCD曝光10 min,Al靶Kα1线全视场光谱的探测器计数大于2×105,能谱展宽约为0.592 eV;引入200μm限束光阑,能谱展宽进一步减小至0.493 eV,探测器计数约为2×104。研究结果证实了该装置可以有效获得高亮度Al靶Kα1谱线,也为精确测量光学器件和系统的光谱特性提供了一种新的获得高亮度单能x射线的技术途径。

摘要：为提高x射线源针孔成像系统的性能，对成像能区为10～100keV的x射线源针孔成像系统进行了优化设计研究。综合应用了理论分析和蒙特卡罗模拟的方法，首先根据x射线波长、准直器角响应和x射线穿透效应对针孔成像的不同影响结果设计了可有效控制成像分辨率和成像面积变化的船底型准直器，随后用蒙特卡罗方法对使用该准直器的针孔成像系统进行了模拟验证。结果表明，对于100keV以下的x射线，经船底型准直器后，成像的空间分辨率和亮斑亮度较稳定，能得到相对准确的x射线源定位、定量信息。

摘要：为检验利用针孔成像对x射线源进行研究的可行性,对x射线针孔成像系统进行优化设计,搭建了1套x射线源针孔成像装置。从理论上对x射线源的位置和强度发生变化时图像的相应变化进行了计算和预估,并用实验加以验证。结果表明,像斑中心位置的移动和像斑灰度值的变化分别与x射线源位置和强度的变化在一定范围内存在线性关系,由此证明了利用针孔成像对x射线源进行空间定位及定量研究的可行性。本文结果对x射线源针孔成像的系统设计具有参考意义。

摘要：针对准单色近平行光束x射线背光成像诊断需求,提出了一种用球面弯晶进行x射线衍射选单从而获取准直光束的新方案.在神光Ⅱ装置上,设计了基于球面弯晶x射线衍射选单准直光束系统,完成了该系统的安装、调试和实验应用,获得了准单色(10^(-3)<△λ/λ<10^(-2))、小发散角(<2 mrad)和大辐照匀斑(直径φ500 m)的x射线光源.同时基于衍射光学和球面镜成像理论,研究了不同布拉格角对球面弯晶x射线衍射光束发散角及其像散差的影响.结果表明,布拉格角会影响球面弯晶x射线衍射光束的发散角.用控制布拉格角范围的方法有望获得发散角优于1 mrad的近平行光束x射线光源.这种准单色、极小发散度和均匀角分布的x射线光源可应用于高分辨x射线成像诊断.

摘要：为解决基于热阴极的传统x射线管灯丝发射结构脆弱、能量效率低以及散热等问题,设计了一种新型光控脉冲x射线管装置。通过光电阴极与光源的参数匹配,选择蓝光波段量子效率高的S20阴极与波长为460 nm的LED光源。模拟计算确定x射线管整体结构设计。最终实现最大2.37 mA的管电流,光电阴极电子发射效率为0.288 mA/lm,出射x射线能量0~25 keV可调。另外,基于光控脉冲x射线管出射x射线强度易调制的特性,进行不同频率加载信号还原实验和任意x射线轮廓还原实验。

摘要：高功率、大电流密度、细聚焦x射线源在工业无损探伤、医学成像、安全技术等领域具有广泛的应用。本文设计了一种用于x射线管的静电自会聚电子枪,该电子枪包括三部分:La B6热阴极发射体、带有矩形孔和斜槽的聚焦极、阳极。采用EBS粒子束模拟软件对该电子枪的结构进行了模拟仿真。仿真结果表明:电子枪的聚焦能力主要取决于聚焦极倾角,当聚焦极倾角为46°时,达到理想的电子束聚焦效果;随着阴栅距的增加,阳极电流以及束斑电流分布均匀性显著降低,当阴栅距为0.3 mm,可在工艺条件允许下,得到具有较大阳极电流以及理想电流分布的电子束。

摘要：设计了多层平板铝电离室，利用北京同步辐射装置BSRF产生的30-100keV同步辐射硬x射线，测量不同材料界面Kvoar/Au/Al,Pb/Al,Ta/Al的开展了硬x射线辐照引起的CMOS器件4069的剂量增强效应RDEF研究。采用双层膜结构，通过实验给出辐照敏感参数随总剂量的变化关系，从而给出器件损伤增强因子。这些方法为器件抗硬x射线辐射加固技术研究提供了实验技术手段。

摘要：为提高x射线源热设计的准确性,保证其在安检机中工作的稳定性,通过对x射线源热力学原理、内部结构、主要热源和常用热仿真软件的介绍,分析了温度对x射线源内部电子元件工作可靠性所产生的重要影响,阐述了进行热仿真研究的必要性。对比Flotherm与Icepak两款热力学仿真软件,根据x射线源实际工况,选择使用Flotherm软件对某型号x射线源进行了多组热仿真计算,将实际测试数据与仿真数据相对比,通过数据证明两者间误差较小,仿真结果具有较好的参考性和实用性。

摘要：第5代全静态电子束CT(EBCT)能在被检测物体、射线源和探测器均处于静止状态下完成CT扫描成像。这种EBCT成像方式既可应用于粉体材料、生物活体样品等易形变物体的CT检测,又可应用于物流包裹、在役管线等的快速CT检测。高精度的电子束偏转系统是静态CT成像多焦点射线源的关键技术之一。本文基于麦克斯韦电磁场相互作用理论,探讨了电子束在均匀磁场、小偏转角、近轴区域内的散焦、畸变及灵敏度特性,研究了影响电子束扫描系统焦点位置重复精度的物理参数及电子束在靶平面上的扫描偏转量与偏转线圈电流的线性关系。并设计、加工制作了一种小型高精度多焦点x射线的电子束偏转扫描系统,实验采用直径0.1mm标准针规电子束扫描DR投影图像序列,验证了电子束偏转系统有良好的偏转线性,偏转量正比于O点的磁场强度,而与电子束的位置等初始条件无关。实验通过电子束偏转系统控制电子束偏转扫描,获得了熔断式保险管(100μm)的250个x射线视角投影,完成了第5代全静态三维CT重建图像。