低能γ射线反散射法测量塑料薄膜厚度的研究
X射线反射(XRR)对薄膜样品厚度的研究
某个 方 向上使 光 的强 度 增 加 ， 消干 涉 的结 果使 光 的 相 强度 减弱 或倾 向于零 ， 出现 干 涉纹 ， 即 干涉 纹 的强度 和
宽度 取决 于介 质 的折 射 率和 膜 的厚度 。
（ ）衍 射 强度 随厚 度 而 变 ， 愈 薄 ， 射体 积 愈 小 ， １ 膜 衍 强
示 。Ｊ 。为人 射光 ， 为反 射光 ， 为 透 射光 ； 、 、 Ｊ Ｊ １ ２ ３表
面及彼 此 间 的 界 面 对 整 体 材 料 的用 途 起 着 决 定 性 作 用 。因此 ， 研究 材 料 的 涂 层 是 当 代 材 料 科 学 一 个 重 要
的 内容 。
示 不 同的介 质 （ ） ｄ为 薄 膜 ２的 厚度 ，。 过 薄膜 ２ 膜 ； Ｊ透 到 达其下 界 面 时 ， 同样会 产 生反 射 和透射 ， 一定 的 条 在 件 下 ， 的反 射 线 方 向与 Ｊ 的方 向一 致 。第 二种 效 Ｊ 应 是光 的干 涉效 应 ， 在薄 层 内 ， 束 在相界 内的多 次反 光 射而 产 生相 长干 涉 和相 消干 涉 ， 长干涉 的 结果 ， 相 将在
对于非常理想的样品厚度的测量可以达到非常高的准确度聚合物薄膜的表面粗糙度膜的厚度界面宽度测定的精度可达到lnm2方法和实验条件测试的样品为一面镀有有机导电薄膜的单晶硅片呈紫红色用于制造光电通信器件
维普资讯
于吉顺 等： ｘ射线反射（ Ｒ ） Ｘ Ｒ 对薄膜样品厚廑 砸窭
Ｘ射 线 反 射 （ ＸＲＲ） 薄 膜 样 品厚 度 的研 究 对
于 吉 顺 பைடு நூலகம் 陆 琦 肖 平 张锦 化 。 ，， ， ，
（． １ 中国地 质 大学 地 质 过 程与 矿产 资源 国家 重点 实验 室 ， 北 武汉 ４ ０ ７ ； 湖 ３ ０ ４ ２ 中国地质 大学 地球 科学 学 院 ， 北 武汉 ４ ０ ７ ； ． 湖 ３ ０ ４
测量薄膜厚度的方法
测量薄膜厚度的方法测量薄膜厚度是一种关键的工作，它在许多领域中都有重要的应用，如光学、纳米技术、材料科学等。
本文将介绍几种常用的测量薄膜厚度的方法。
一、椭圆偏振法椭圆偏振法是一种非常常用的测量薄膜厚度的方法。
它基于光在薄膜上的反射和透射过程中发生的相位差和振幅变化。
通过测量光的偏振状态的变化，可以得到薄膜的厚度信息。
二、X射线衍射法X射线衍射法是一种利用X射线与物质相互作用的原理来测量薄膜厚度的方法。
X射线入射到薄膜表面后，会发生衍射现象，通过测量衍射角度和强度，可以计算出薄膜的厚度。
三、扫描电子显微镜法扫描电子显微镜法是一种直接观察薄膜表面形貌的方法，通过扫描电子显微镜可以得到高分辨率的薄膜表面图像。
通过测量薄膜表面的形貌变化，可以推断出薄膜的厚度。
四、原子力显微镜法原子力显微镜法是一种利用原子力显微镜测量薄膜厚度的方法。
原子力显微镜通过探针扫描样品表面，并测量探针与样品之间的相互作用力，从而得到薄膜的厚度信息。
五、干涉法干涉法是一种利用光的干涉现象来测量薄膜厚度的方法。
通过将光束分为两束，其中一束通过薄膜，另一束直接通过空气，然后再将两束光进行干涉，通过测量干涉条纹的间距和强度变化，可以计算出薄膜的厚度。
六、拉曼光谱法拉曼光谱法是一种利用拉曼散射现象来测量薄膜厚度的方法。
薄膜中的分子会吸收光并重新散射，通过测量散射光的频率和强度变化，可以得到薄膜的厚度信息。
总结：测量薄膜厚度的方法有很多种，每种方法都有其适用的范围和优势。
选择合适的测量方法需要考虑到薄膜的材料特性、厚度范围、精度要求等因素。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择合适的方法进行测量，以确保薄膜厚度的准确性和可靠性。
基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测系统
基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测系统摘要：为了快速、精确的在线测量塑料薄膜厚度，提出了一种基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测技术，此技术改进了现代近红外测厚方法中常采用的双单色红外光对比法，使用单光源简化了双光源调制的难度，优化了由于双光源照射薄膜不同位置带来的准确性问题。
应用上述技术设计实现了此检测系统，此系统应用NDIR相关技术，将现代数字信号处理方法用于数据处理过程中。
通过实验方式得到测量结果，并对测量结果进行了数据分析和误差统计，实验结果表明，此系统具有精度高，稳定性可靠等优点，值得推广。
关键词：塑料薄膜；厚度检测技术；红外测厚方法；NDIR；在线测量中图分类号：TN247?34；TP23 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2016）11?0108?05Abstract：In order to rapidly and accurately measure the plastic thin?film thickness on line，a NDIR?based on?line detec?ting technology of infrared thin?film thickness is proposed. This technology improved the double and monochromatic infrared light contrastive method commonused in modern infrared thickness detecting method，simplified the modulation difficulty of double light sources by means of single light source，and optimized the accuracy problem coming from different film positions radia?ted by the double light sources. The detecting system was designed and realized with the above technology. The NDIR correlation technology is used in this system to apply the advanced digital signal processing method to data processing. The detecting results were obtained by the experiment，and then conducted with data analysis and error statistics. The experimental results show this system has the advantages of high accuracy and high stability，and is worthy to generalize.Keywords：plastic thin?film；thickness detecting technology；infrared thickness measuring method；NDIR；on?line measurement0 引言在中国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的20%，是塑料制品中产量增长较快的类别之一[1]。
薄膜厚度测试方法
薄膜厚度测试方法一、引言薄膜厚度是在很多工业领域中需要进行测量的重要参数，例如电子行业、光学行业、塑料行业等。
正确测量薄膜厚度对于产品质量控制和工艺优化具有重要意义。
本文将介绍几种常见的薄膜厚度测试方法。
二、传统测量方法1.光学显微镜法光学显微镜法是最为直接常用的一种测量方法，通过观察薄膜在显微镜下的影像变化来确定厚度。
这种方法需要专业的显微镜设备和经验丰富的操作人员，能够达到较高的测量精度。
2.激光扫描干涉法激光扫描干涉法是一种非接触式的测量方法，通过激光的干涉现象来测量薄膜的厚度。
该方法可以实现高精度的测量，但需要专门的设备，并对测试环境要求较高。
3.电子显微镜法电子显微镜法是一种基于电子束的测量方法，通过电子束在薄膜上的散射情况来确定厚度。
这种方法具有较高的分辨率和测量精度，适用于测量较薄的膜。
三、先进测量方法1.原子力显微镜法原子力显微镜法利用微小探针与薄膜表面之间的相互作用来测量厚度。
该方法可以实现纳米级的测量精度，并且不受薄膜光学特性的影响。
2.拉曼光谱法拉曼光谱法是一种基于光散射的测量方法，通过测量薄膜散射光的频率变化来确定厚度。
这种方法具有非接触、快速、高精度等特点，在光学材料领域得到广泛应用。
3.X射线衍射法X射线衍射法利用X射线的衍射现象来测量薄膜的厚度。
这种方法需要专业的设备和操作技巧，但可以实现非常高的测量精度。
四、测量注意事项1.样品准备：在进行薄膜厚度测量之前，需要对样品进行处理，确保样品表面平整、无杂质等。
2.测试环境：测量薄膜厚度时，需要在恒温、恒湿的环境中进行，以避免环境因素对测量结果的影响。
3.仪器校准：使用任何一种测量方法进行薄膜厚度测量之前，都需要对仪器进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
4.重复性测试：为了提高测量结果的可信度，建议进行多次重复测量，并取平均值作为最终的测量结果。
五、结论本文介绍了几种常见的薄膜厚度测试方法，包括光学显微镜法、激光扫描干涉法、电子显微镜法、原子力显微镜法、拉曼光谱法和X 射线衍射法。
利用γ射线测量厚度实验报告
利用γ射线测量厚度实验一、实验目的1．通过实验了解巩固γ射线透射物质的规律。
2．掌握利用射线测量厚度的方法，学习使用辐射探测器测量伽马射线。
二、实验原理窄束γ射线透射物质时，其射线强度衰减服从指数衰减规律：I=I0e−μρdd为物质厚度，μ为物质的衰减系数。
由上面的公式容易推导出厚度测量公式：d=−lnIμρ+lnI0μρ此次实验采用了已知厚度的标准片对厚度测量公式进行了参数标定，即厚度测量公式可以变为：d=A∙lnI+B标定参数A，B即可。
三、实验数据处理1.PMT高压选取测量得到PMT的坪特性曲线。
数据如下：根绝数据得到坪特性曲线图根据曲线图选定PMT的工作电压为800V2.拟合公式标定用7块PVC标准片对厚度测量公式进行标定。
得到数据如下表由上表得到拟合曲线图得到拟合公式d=−11.924lnI+114.873.测量未知厚度的PVC片测量未知厚度的薄、厚PVC片，采用单独测量和与3片标准片一起测量两种方法。
得到测量数据如下：根据拟合公式容易得到被测样品的厚度。
见上表。
两种测量方法得到的结果误差在2%左右。
四、 思考题1. 测量过程中，是否要考虑放射性本地？如果测量环境没有发生剧烈变化，不需要考虑本底的影响。
从拟合公式的推导过程可以看出，本底的影响可以归结到参数B 中，如果本底变化不大，可以看作一个常数项。
2. 分析探测到的γ射线计数的统计误差，会对厚度测量带来多大的影响？γ射线计数的统计误差遵循：σI 1√N根据误差传递公式:σd =√(ðf ðI )2∙σI 2I ∙√N。
薄膜和多层膜的.射线散射方法与应用!
!""#：$$%%%& %’()& *+& +,- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 物理
4 射线衍射应用专题
图 $! 掠入射 4 射线散射强度分布图
图 3! 薄膜微结构表征的主要任务（ 图中的“ 其他”包括薄膜中 晶粒大小、结晶度、径向分布函数等）
$! 4 射线散射测量薄膜微结构的基本 原理和实验方法
散射强度为零；! " " 时对应镜面反射，即图 $ 中三
角形的角平分线区域，主要探测样品表面法向电子
浓度分布的关联特性；" # ! " # 时（ # 通常为某一设
定值，如 %$ 3%，对应偏置漫散射测量），对应图 $ 中
!- 国家自然科学基金（ 批准号：12OPO241，12Q04221）和教育部新世 纪人才基金（ 批准号：8RSM T 2O T 2OU4）资助项目 022P T 20 T 1P 收到初稿，022P T 2O T 0U 收到修改稿
/- 通讯联系人&
·<;:·
图 " 是 4 射线散射测量的几何光路示意图，其 中掠入射角为 !，探测器角度为 "。! ! % 时，对应 图 $中三角区左下方的灰色区，即入射光从样品表 面左下方入射探测的散射强度为零的区域；" ! % 时，对应图 $ 中三角区域右下方的灰色区域，即探测
图 "! 掠入射 4 射线反射的光路示意图
器在样品的右下方，散射光向晶体内部传播，探测的
1- 引言
薄膜和多层膜因为其特殊的物理效应而成为现 代器件的材料基础。薄膜和异质结构能够表现出多 种独特的物理性质，涉及光、电、磁、热等众多体系。 如磁 F 非磁多层膜系统具有巨磁电阻效应（ 9;X）， 半导体的超晶格表现出特殊的能带结构，而介电常 数调制的超晶格能够表现出特殊的光学性质。对人 工薄膜材料，薄膜的厚度、质量、生长方法、工艺及生 长参数等是影响其物理性质的关键因素。例如，在 9;X 材料中，非磁层的厚度和界面的微结构决定了 9;X 的大小，又如 R? F R’ F R? 自旋阀，不同的生长 条件导致完 全 不 同 的 结 果［ 1—4］。 因 此，对 薄 膜 微 结 构的研究，一方面可以对薄膜生长提供依据，另一方 面对薄膜性能的物理机制提供基础。薄膜微结构包 括的内容很丰富，主要任务由图 1 给出。
γ射线测厚仪在宽厚板生产线的研究与应用
：
／ ｅＵ＾ ｏ Ｐ
（１ ）
式中：１ ｎ 射线通过被 测钢板前 后的辐射强度 ； 、， 一
一 被测钢板 １ ２ １
行冷 却 。冷 却液必须 首先从 电离室流过 ，然后再从 ｙ射 线源 流过 。接线 柜是 主控制柜 和 “ Ｃ”型架总
电 缆 之 间 的 电 缆 终 端 接 口 。主 控 制 柜 包 括 电源 、模
拟量控制和Ｉｔｒｕ 接 口、计 算机和维护 设施 、现场 操作面板 以及 到接线柜 的总 电缆终 端。 ｎｅｂ ｓ
Ｕ ｔ ｅ ｔ ｒ Ｃ ａ ｕ ｅ Ｆ
写
摘要 ：在 宽厚板轧 制工艺中 ，对 钢板厚度 的准确测量可 以进行准确 的厚度控 制 ，以便提 高成材率 、 降低成本 、提高产 品竞争率 。在 莱钢宽厚板 生产线上 ，采用 ｖ 线测厚仪来测 量钢板厚 度。本文介 射 绍了 Ｙ 射线测 厚仪的设备 构成 、工作 原理和标 定方法 。该 设备测量精 度高 ，具有 自校准功 能 ，为精 轧机的 高质 量轧制提 供可靠的厚度 反馈 。该设 备使用 以来 取得 了良好 的效果 。 关键词 ：ｙ射线 ；测 厚仪 ；诊断 ；系统
测厚仪 主要 组成部 分 由 “ Ｃ”型架 、 Ｙ射线 源 （ ｓ ３ ） 个 电离室、接线柜 、主控制柜 、冷却水 Ｃ ｌ７ 、３ 系 统组成 ，其 结构图 参见 图 １ 。其 中，“ Ｃ”型架应 安装 在１ ．ｒｍ钢板 上，测量平 面在两辊道 中间 ，且 ２５ ａ
垂直 于被测钢 板表面 。 ｙ射线源和 电离室 均需要进
中图分类号 ：Ｔ ２ ４ ５ Ｐ ７ ＋． 文献标识 码 ：Ｂ 文章编 号 ：１０ — ８ Ｘ ２ １ ） － ０ ０ ０ ６ ８３ （ １ ０３ — ３ ０ ０ １ ２
X射线反射_XRR_对薄膜样品厚度的研究_于吉顺(1)
薄膜分析主要解决的问题有 : 膜的物相分析 ,膜 (包括多重膜) 的厚度 ,薄膜厚度的变化 (膜的粗糙度) 。 用 X 射线衍射进行薄膜分析的一个最基本依据是 X 射线对试样的有效穿透深度随θ角的减小而变浅 ,而 且膜越薄 ,衍射和散射强度越小 ,衍射线也越宽化 。厚 度是膜层的基本参数 ,这是因为厚度会产生 3 种效应 : (1) 衍射强度随厚度而变 ,膜愈薄 ,衍射体积愈小 ,强 度愈小 ; (2) 反射 (衍射) 将显示干涉条纹 ,条纹的周期 与层厚度有关 ; (3) 衍射线 (峰) 随膜厚度减小而宽化 , 膜越薄 ,衍射线越宽 。
我们的实践证实 ,测定的样品必须极其光滑和平
X 射线全反射 ( XRR) 方法研究薄膜 ,有些问题 ,比 如非平板样品的薄膜测定 ,又比如多层薄膜的膜的顺 序测定 ,均是需要进一步深化和完善 。
参考文献 :
[ 1 ] 利弗森 E ,叶恒强. 材料科学与技术丛书 (第 2B 卷) 材料 的特征检测[ M ]. 北京 :科学出版社 ,1998. 5712637.
t ransform
3 结果和分析
3. 1 反射 (衍射) 图 实验得到的反射 (衍射) 图谱见图 2 ,仔细观察该
图谱 ,它是具周期性起伏的曲线 (详见图 5 所示) ,也就 是一个具周期性的函数 ,一个周期性函数必定可以用 傅立叶 ( Fo urire) 级数表达 。在 X 射线全反射测定薄 膜厚度时 ,薄膜越薄 ,干涉条纹越宽 ,反之薄膜越厚 ,干 涉条纹越窄 ,即膜的厚度 (周期) 与干涉条纹 (周期) 是 互为倒易的 。根据傅立叶光学理论 ,正空间与倒易空 间可以通过傅立叶变换进行转换 ,图 3 就是通过傅立 叶变换从薄膜的倒易空间信息转变为薄膜厚度的正空 间信息 。
ATR_FTIR光谱法快速测定BOPP薄膜的厚度和定量
¹ ×10- 2( m m)
4 结论
AT R-FT IR 光谱法应用于 BOPP 薄膜厚度和定量物理指标的测定, 简捷、准确、精度高, 能满 足质检要求。
参考文献
[ 1] 红河卷烟总厂企业标准汇编. BO PP 薄膜厚度、定量的测定[ S] . Q B/ H2509- 2005. 红河: 红河卷烟总厂, 2005. [ 2] 吴瑾光主编. 近代傅立叶变换红外光谱技术及应用( 上卷) [ M ] . 北京: 科学技术文献出版社, 1994. 136—157. [ 3] 徐琳, 王乃岩, 霸书红等. 傅里叶变换衰减全反射红外光谱法的应用与进展[ J] . 光谱学与光谱分析, 2004, 24( 3) : 317—319. [ 4] 邱启杨, 王家俊. A T R-FT IR 光谱法同时测定香精的相对密度和折光指数[ J ] . 光谱实验室, 2005, 22( 2) : 382—385. [ 5] T hermo N icolet Corporat ion. T Q A nal yst U ser 's Guid e[ M ] . M adis on: N icolet Corporat ion, 2003. 153—159.
测量煤炭灰分的低能γ射线反散射方法
测量煤炭灰分的低能γ射线反散射方法
黄兴滨;王国荣;孙普男;杨大战;马永和
【期刊名称】《核技术》
【年(卷),期】2005(028)011
【摘要】介绍了测量煤炭灰分的低能γ射线反散射方法.研究了最佳灵敏度的条件和最佳几何配置、成分变化对测量的影响和补偿方法.测量范围为8%-15%,标准误差为±0.37%.
【总页数】4页(P877-880)
【作者】黄兴滨;王国荣;孙普男;杨大战;马永和
【作者单位】黑龙江大学物理科学与技术学院,哈尔滨,150080;黑龙江大学物理科学与技术学院,哈尔滨,150080;黑龙江大学物理科学与技术学院,哈尔滨,150080;黑龙江省科学院技术物理研究所,哈尔滨,150080;黑龙江省科学院技术物理研究所,哈尔滨,150080
【正文语种】中文
【中图分类】TL8
【相关文献】
1.便携式低能γ光子背散射煤灰分测量仪 [J], 邓景珊;张西进;韩揽月;刘明
2.低能γ射线反散射法测量塑料薄膜厚度的研究 [J], 苏海林;赵娣
3.低能γ射线反散射法测量纸张定量的研究 [J], 侯跃新;苏海林;高鸿雁;马永和
4.低能γ射线反散射法测量煤灰分的线性处理 [J], 马永和;肖度元
5.γ射线反散射灰分仪测量精度优化方法研究 [J], 程栋;唐向东;黎福海;代扬
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
低能X射线替代55Fe测厚的研究
低能X射线替代55Fe测厚的研究*X射线/低能/55Fe/测厚1 引言放射源在塑料薄膜、无纺布等材料的厚度在线测量和纸张灰份测量中有广泛的应用,它具有不与被测物体接触、可进行无损测量、可在恶劣条件下监测等优点,但作为同位素仪表的一种,放射源本身存在辐射防护安全措施复杂、使用寿命短(受半衰期影响)和维修维护成本高等放射性同位素应用所面临的共有弊端[1]。
本工作旨在利用低能X射线装置替代放射源研制一款新型测厚仪,较传统测厚仪具有:射线可控、防护简单、无半衰期、能量范围可调、测量精度高、使用寿命长、维护简单等优点。
2 X射线与55Fe测厚对比分析X射线测厚原理与γ射线类似,是根据射线穿过被测物质后,射线的衰减与被测物的厚度呈现一定关系的原理而设计。
射线的衰减幅度与被测物的厚度呈幂指数关系。
其数学表达式[2]为:由于质量吸收系数对一定的放射源和被测物来说,它近似为一常数。
因此当被测物的质量厚度发生变化时,会引起射线强度的变化,通过测得射线强度的变化便能得出的变化,即虽然X射线与γ射线在测量原理上十分相似,但在具体应用中依然存在一定差别,如使用寿命、防护措施、操作性和稳定性等方面。
如下表1所示。
从以上分析可以看出,X射线在测量原理、射线能量等方面完全具备替代放射源的条件,且X射线易于控制,可操作性强,不受半衰期的影响,在测量精度方面也略优于放射源,价格与放射源相比也相对便宜,在购买和运输方面也省去了繁琐的审批过程,目前已经广泛被各行业所接受。
3 X射线装置的实现低能X射线测厚仪由X射线管、X射线管电源、能谱准直及硬化装置、射线探测器和采集控制单元等五部分组成[3]。
整体结构如图1所示。
3.1 X射线管目前市场上各类的X射线管很多,根据放射源的能量为5.96KeV,且其测量对象包括纸张、塑料薄膜、无纺布等多种材料,因此,将X射线能量范围确定在3～10KeV。
又因为能量范围可调,所以要求X射线光谱为连续谱,确定灯丝靶材均为钨元素。
用β和x射线测量塑料薄膜厚度时的比较
用β和x射线测量塑料薄膜厚度时的比较Dr.c.schwarz1.放射法厚度测量技术简介当用透射或吸收方法来测量厚度时，放射源和探测器分别安装于所测材料的两侧。
由放射源发出的射线经测试物后强度减弱，然后才能到达探测器。
射线的减弱量取决于测试物的组成、密度和厚度，可用下面的方程算出：I = I0×e-μρd(公式1.1)式中：I0：无测试物质时射线的强度μ：材料的吸收系数ρ：材料的密度d：材料的厚度探测器放射源材料吸收系数取决于所使用射线的类型和材料的组成。
如果射线类型和材料组成预先确定，且密度是常数，则射线的强度减弱仅仅取决于材料的厚度。
这种相互关系是放射法厚度测量的基础，不论使用的是β射线还是x射线，材料的厚度都可由射线强度I0和I的值确定。
材料厚度或材料具体的物质吸收系数可在测量校正系统中确定，（对大多数系统）可由操作员修正，因此测量系统同样适用于其它材料。
2．灵敏度的比较2.1 概况所谓的测量系统灵敏度是选择最佳放射测量方法的重要特征值。
对于给定的材料，测量灵敏度越高，射线强度变化就越大。
这两个数值，即强度的相对变化和薄膜厚度的相对变化的比例，定义为灵敏度S：S = ∣Δl*d/Δd*l0∣(公式2.1)根据公式1.1，灵敏度也可写成：S =μρd e-μρd (公式2.2)从方程2.2可看出，灵敏度S除了取决于厚度d以外，还取决于材料密度ρ和物质吸收系数，更精确得说取决于参照厚度测量范围d.物质吸收系数μ由射线类型（β或x-射线）和射线强度决定，也由材料组成决定。
然而，材料密度ρ和厚度测量范围d是由应用而决定的。
2.2 用于双向拉伸薄膜生产线的总结PP和PET薄膜拉伸线的薄膜测量需要4-70μ的测量范围，PP密度为1.0g/cm3，PET密度为1.33g/cm3，不同测量方法的灵敏度可由这些数据算出。
对于给定的射线类型，物质衰减系数μ取决于射线的能量，当使用β射线时，能量的选择有很大的限度，因自然界存在的放射性原子核有限。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
１ 测量 原 理
低能 丫 射线反散射捌量是基于康普顿效应 ， 即入射 丫光子与
原子的校外 电子发生非弹碰撞 光子的部分能量转移给电子， 使 它反冲出来 ． 而散射光子 的能量和运动方向都发生了变化 。当一 个ｙ 射线或光子撞击到原子序数较小的物 质量 ， 大部分光子会穿 透此物质而不产生任何变化 ， 有一部分光子会因此而折射 或反射 造成一些能量的损失 。用 ２ １ ｍ低能 丫 ４Ａ 光子源产生 丫 射线 丫 当 射线被反射 回来的光子撞击 到由碘化钠 晶体制成 的闪烁探测器 时会产生荧光 ， 这些荧光进入光电倍增管后被转换成电子并被放
键词： 低能 ７射线
反散射
料博膜
｝￡ ，！ ｉ
厚度
ｌ … ” ｍ ｝， ‘ ！ ｔ ｎ ｊｌ ｂ ｒｉ ｍ ｙｆ ｉ ７ｒｙ ｌ￣ ｔ ｒｎ ｅｈ ｉｕｓ ｎ ｓ ｂｉ ｅ ｒ －ａ ＇ ｋ ｔ Ｔｇｔｃｎｑ ｅ ａ ｄｅｔ ｌｈ ｓ ｅ ａ ｓ
＆ ｓ ａｔ Ｔ ｅ ｉ 。 ｅｃ ｉｓ ｈ ｂｔ ｃ １ ｈ ｝ ｓ￣ ｔｅ ｒ ｄ
—
—
散射辐射的线性吸收系数 ；
Ｉ——散射体反射出来的饱和反散射强度 ； Ｉ 。 ——散射体反射回来 的反散射强度； ｄ ——塑料薄膜厚度；
一
大后输 出一连串脉冲 ， 其脉冲幅度与被检测 到的 光子的能量成
正比 ； 脉冲计数率与被测 塑料薄膜厚度成正 比。
塑料薄膜密度。
ｃ． １ ｏｎ ｌ ｅ ａ， ￣ｔ ¨ “ ｄ ａ３￣ｓ ｍｅ ． ｕｒ ｇ ｎ ｔｒ Ｐ 《 ７ ｒ， ｝ －￣ ｙ ｕ ｔ｛ ＿ ｔＰ＿ ｐ ｌ ｛ ｆ ｍ ： 、 ｈ｝ｋｌ
｝ 中圈分类 号］ Ｉ ３ ［ ＇ Ｍ９ 文献标识 史章编 号 １ ） ２ １２￣ ） １ ０ ６ ｏ ｝Ａ （３ ８ ７ ４ （ｔ） ０ ０ １ ２ ２
ｙ－ａ ｃ ｓ ａ ｆ ｉｇ Ｔｅ ｎｉ ｅｓ ｒ ｙ Ｂａ ｋ ｃ ｔｅｒｎ ｃｈ ｑｕ
黑龙讧省科学院技术物理研究所 哈尔滨高科技房 屋开发公 司
苏海＃ 赵 姊
Ｄｉ
Ｓ ｕＨａｉ Ｎ Ｌｉ
摘 要： 文叙 述 了 低能 ｙ 线 反 散射 法 量甥 料薄 膜 夏 的 吖能 ｌ 建立 了塑 料 薄 膜厚 度 与 反散 射 ｙ 强 度 的 关系 式 。研 制 了一 套测 本 射 生． 线 量 装置 井聪 测量 误 差进 ｛ 分 析 ｒ Ｊ
反 映 厚度 的 变 化 通 过 实验 证 明 准直 长度 为 ５ ｍ 测 器 窗 口到 ｍ 探
பைடு நூலகம்
样品距离 为 １ ｍ ０ ｍ晟为理想。 对一组 己知塑料薄膜为 １ ～１０￣ ５ ２／ ｒ ｎ的原样 品进行标定 实验
Ｏ ｄ
测量 与量 具 检 测结 果 进 行 比较 可 得 出 每 个 样 品 的 测 量 偏 差 。经
Ｔｃ ． ｆ Ｊ ｝ 鲥 ｅ 日日 ８ｏ Ａ ＇ ｍ ｍ
嘲 ｂ ｓ １ ｎ ６ Ｉ
维普资讯
传 感 器 与 检 测 技 术
（） １ 式经变换后 ． 得 ｄ：［ ｎ １ Ｉ（ Ｌ ［ ｐ １ ） ／ ： ＿１ （ ［ ／ Ｉ Ｉ） ］ （） ２ 探测器与样品之间的距离也是影响灵敏 度的重要因素 ， 实践 证 明随着探测器样 品之间 的距离增大 ， 灵敏 度明显下 降． 以测量 塑料薄膜 为例 ， 距离在 ５ ０ｏ ～１ ｒｎ之 间是最佳选择。准直是 消除 ａ 多攻散射的有效手段 ， 无准直时记数率随探测器样品之间距离增
“ｌ ∞ ｌ ｌ ｌ
ａ Ｋｅ￣ ｏｄ ｉ ｙｖ ｒ ‘
…
ｐＰｓ ｈ 删 ｒｓ０ １ ！
ｌ ｊ ｝ ｓ｝ ｐ ａ ｔ ， ｍ“ ｌ ￣ ｉ １ ｂ ｃｓａ ｔ ｉｌ ７ ｒ ｙ ｈ ａ ｅ ｔ ｄ ｖ ｌｐ ａ ｓｔ ｍｅ ｓ ｒｎ ｔ ｍｋ 、 ｔ ［ ，ｘ ｆ ＂ ｉ ｌ ｉｍ ｉ ｔ ｌ ｔ ／ ａ ｋｃ ｔ ｒ ｌ ＂ａ Ｔ ｅｐ ｐ ｒａ ｅ ｅｏ ｓ ｂ ｅ ｓ ｙ（ ＂ ｅ ｌ ４ ｅ ａｕ ｉｇ
维普资讯
传 感 器 与 检 测 技 术
ＳＥＮＳＯＲＳ ＆ Ｍ ＥＡＳＵＲＭ ＥＮＴ ＴＥＣＨＮｌ ＣＳ
自 技 与 用） ０２ 动化 术 应 ） ０ 年第１ ２ 期
低 能 ７射 线 反 散 射 法 测量 塑 料 薄 膜 厚 度 的研 究
Ａ Ｓｔ ｄ ｏ Ｍ ｅ ｕ ｉｇ ｕｙ ｎ ａｓ ｒｎ Ｔｈ ｃ ｎ ｓ ｆ ａ ｔｃ ｉ ｋ ｅｓ ｏ Ｐｌ ｓ ｉ Ｆｉ ｌ ｍ ｂｙ ｏ ｅ ｅｒ Ｌ ｗ－ ｎ ｇｙ
当被测塑料薄膜和放射源确定 时 ，
、 ．基 本上为常数 ， 。ｐ 通
过求解方程（ ） ２便可求出塑料薄膜厚度
大而增 大， 当增大到一定 程度计 数率几乎不 变， 然后下降 加 入
准直后使多攻散射对计数率 的贡献大大减 少， 计数 率的变化趋势 较不加准直趋缓。计数率虽有所下降 ， 但计数的变化更能真实的
低能 射线反散射法测量塑料薄膜厚度 ， 是以低能 射线 与 物质的相互作用与原子序数的依赖关系， 通过测量与质量吸收系 数成 比例 的低能 丫 射线反散射强度来确定塑料薄膜 厚度， 能够 满
足 测 量精 度 的 要求 。
２ 塑料薄膜厚 度 与低 能 ｙ射线反 射强度 的关
系
当丫 射线穿过物质量 ． 除了一部分 － ／ 射线 穿过物质时损失能 量外 ， 还有一部射线 以各种不 同的角度被散 射开来 ， 当散射 角大
于 ９时形成反散时， ’ 反散射强度与厚度定量 的关系曲线图如 １ 所 示。对于 射线穿过塑料薄膜 而被 反射回来 的反散射 强度 符合 下列函数关系：
１ ０＝ （ １一ｅ ） ／ ｌ 产 Ｉ （ ｌ） （） １
式中
—
——韧始辐射的康普顿线性吸收系数 ；
—
初始辐射的线性全吸收系数 ；