专利名称：同步辐射x光束探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种探测器，特别是指一种同步辐射X光束探测器。
目前在X射线同步辐射光束线的设计中光阑与束线位置探测器为独立元件，互不关连。而束线位置探测器根据其目地又有多种设计，但基本原理都是基于光电发射原理，当X射线轰击探测器的金属探头(丝或刀片)时，有光电流产生，将信号引出真空壳体并与放大器连接，根据探测信号的大小，则可判断X射线的强弱或其空间分布状况。现有探测器的结构均较为复杂，且造价较高以及不便于操作。
本实用新型的另一目的在于，其可配合弱电流读出设备，监测其探测器输出，则可方便准确地将光阑狭缝与X射线中心准直，此外在束线运行中亦可监视X射线强度变化。
本实用新型一种同步辐射X光束探测器，其特征在于，其中包括两管体，其直径相同，该两管体的各一端焊接有法兰，在一管体的壁面上开有一法兰口，在兰口上安装一小法兰，在小法兰上固接一接线柱；一水冷铜块，该水冷铜块为一圆柱体，在其中间部位有一圆孔，该水冷铜块的直径大于管体的直径，该水冷铜块的两端分别与两管体的各一端焊接；两支架，分别固接于管体内壁的上下壁面上，在两支架上分别开有一小圆孔；两光电二极管分别固定在支架的小圆孔内，该两二极管的一端分别与接线柱的一端连接，另一端与管体连接。
其中水冷铜块的柱面上环绕一圈水冷槽，该水冷槽外用一圈与水冷铜块的柱面同宽的铜片焊接复盖，并在铜片上固接一冷却水嘴。
其中该水冷铜块中间的圆孔上固定有一限光光栅，该限光光栅为矩形或圆形，该限光光栅大于圆孔，在限光光栅的中间开有一细长的狭缝，该狭缝位于圆孔的中间；在冷铜块中间的圆孔的另一端用环形压圈固定有一碳膜，该碳膜复盖住圆孔。
其中水冷铜块3的柱面上环绕一圈水冷槽32，该水冷槽32外用一圈与水冷铜块3的柱面同宽的铜片33焊接复盖，并在铜片33上固接一冷却水嘴34。
其中该冷铜块3中间的圆孔31上固定有一限光光栅2，该限光光栅2为2mm钨片制成，固定的方式可用螺丝固定，该限光光栅2为矩形，该限光光栅2大于圆孔31，在限光光栅2的中间开有一细长的狭缝，该狭缝位于圆孔31的中间；在冷铜块3中间的圆孔31的另一端用环形压圈5固定有一碳膜4，该碳膜4为0.1mm厚，该碳膜4复盖住圆孔31。
本实用新型的工作原理如图3所示，同步辐射X射线从左边(图中方向)入射，经过光阑狭缝21的射线入射到碳膜4上。碳膜4的厚度仅为0.1mm，又因为碳原子序数小，则对X射线吸收极小，绝大部分射线透射过碳膜4。X射线经过碳膜4时，部分射线被散射。散射射线以立体角发射。光路上下的X射线范围光电二极管7，接收散射光并产生信号电流。由于光电二极管7、碳膜4、光阑狭缝21之间相对位置完全固定，所以光电二极管7所产生电流信号大小与经过光阑限定后的光束强度成正比(光的频谱不变时)这就构成了强度探测器功能。该装置两端经波纹管与同步辐射光束线连接内部为10托以上高真空。光束线运行时，测量光电二极管7的输出即可实现对束线强度的监测。
在光束线准直时，本装置还可方便准确地将光阑与光束垂直中心准直。同步辐射光束在垂直方向呈高斯分布。垂直移动本装置，并监测光电二极管输出信号，当输出为极大时，说明光阑的狭缝与光束中心即高斯分布中心点对准了，即完成了准直。
本装置的创新之处在于1)将常规的同步辐射X射线光束线的光阑、碳膜窗及探测器三个分立元件结合为一体构成一个独立的具有特定功能的装置；2)以可工作于X射线范围的新型光电二极管取代传统的光电发射极片构成X射线强度探测器；3)探测器原理不同于光电发射，而是用光电二极管接收X射线穿过碳膜时产生的散射光。
结构简化，无真空中的机械运动部位，可靠性，及探测稳定性精度提高，造价大幅降低。
权利要求1.一种同步辐射X光束探测器，其特征在于，其中包括两管体，其直径相同，该两管体的各一端焊接有法兰，在管体的壁面上开有一法兰口，在兰口上安装一小法兰，在小法兰上固接一接线柱；一水冷铜块，该水冷铜块为一圆柱体，在其中间部位有一圆孔，该水冷铜块的直径大于管体的直径，该水冷铜块的两端分别与两管体的各一端焊接；两支架，分别固接于管体内壁的上下壁面上，在两支架上分别开有一小圆孔；两光电二极管分别固定在支架的小圆孔内，该两二极管的一端分别与接线柱的一端连接，另一端与管体连接。
2.根据权利要求1所述的同步辐射X光束探测器，其特征在于，其中水冷铜块的柱面上环绕一圈水冷槽，该水冷槽外用一圈与水冷铜块的柱面同宽的铜片焊接复盖，并在铜片上固接一冷却水嘴。
3.根据权利要求1所述的同步辐射X光束探测器，其特征在于，其中该冷铜块中间的圆孔上固定有一限光光栅，该限光光栅为矩形，该限光光栅大于圆孔，在限光光栅的中间开有一细长的狭缝，该狭缝位于圆孔的中间；在冷铜块中间的圆孔的另一端用环形压圈固定有一碳膜，该碳膜复盖住圆孔。
专利摘要一种同步辐射X光束探测器,其中包括:两管体,其直径相同,该两管体的各一端焊接有法兰,在管体的壁面上开有一法兰口,在兰口上安装一小法兰,在小法兰上固接一接线柱;一水冷铜块,该水冷铜块为一圆柱体,在其中间部位有一圆孔,该水冷铜块的直径大于管体的直径,该水冷铜块的两端分别与两管体的各一端焊接;两支架,分别固接于管体内壁的上下壁面上,在两支架上分别开有一小圆孔;两光电二极管分别固定在支架的小圆孔内,该两二极管的一端分别与接线柱的一端连接,另一端与管体连接。
文档编号G01J1/10GK2519253SQ0127525
公开日2002年10月30日 申请日期2001年12月4日 优先权日2001年12月4日
发明者谢亚宁, 胡天斗, 张静 申请人:中国科学院高能物理研究所