中国计量科学研究院单能X射线标定装置与测试项目介绍

郭思明; 吴金杰; 张健

doi:10.3969/j.issn.2096-9015.2021.03.01

中国计量科学研究院单能X射线标定装置与测试项目介绍

doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.03.01

中国计量科学研究院，北京 100029

基金项目: 国家重点研发计划（2016YFF0200802）

详细信息

作者简介:
郭思明（1990-），中国计量科学研究院副研究员，研究方向：X射线计量，邮箱：gsm@nim.ac.cn

通讯作者:
吴金杰（1981-），中国计量科学研究院研究员，研究方向：X射线计量，邮箱：wujj@nim.ac.cn

计量
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出版历程
- 网络出版日期: 2021-04-07
- 刊出日期: 2021-03-12

Introduction of Monoenergetic X-Ray Calibration Device and Test Items of NIM

National Institute of Metrology, Beijing 100029, China

摘要

摘要: 介绍了中国计量院单能X射线实验室开展的单能X射线标定装置和探测器标定方法研究。已经建立的单能X射线标定装置能量范围可覆盖5～300 keV，为我国空间科学卫星的星载探测器提供了能量线性、探测效率、位置响应和角度响应等性能指标的地面标定。正在标定的卫星项目有：SVOM、GECAM和HXI等科学卫星的星载探测器。
- 单能X射线 /
- 布拉格衍射 /
- 晶体单色器 /
- 标定
Abstract: This paper introduces the research on the monoenergetic X-ray calibration device and detector calibration method carried out by the Monoenergetic X-ray Laboratory of NIM. The energy range of the established monoenergetic X-ray calibration device can cover 5～300 keV, which provides the ground calibration of performance indicators such as energy linearity, detection efficiency, position response, and angular response for space-borne detectors of space science satellites in China. Satellite projects being calibrated include spaceborne detectors for scientific satellites such as SVOM, GECAM, and HXI.
- monoenergetic X-ray /
- Bragg diffraction /
- crystal monochromator /
- calibration

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图 1 单能X射线标定装置示意图

Figure 1. Schematic diagram of single energy X-ray calibration device

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图 2 5～30 keV单晶实验结果

Figure 2. Experimental results of 5～30 keV single crystal

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图 3 双晶标定装置

Figure 3. Double crystal calibration device

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图 4 实验结果

Figure 4. Experimental results

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图 5 单晶标定装置

Figure 5. Single crystal calibration device

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图 6 GRM能谱

Figure 6. GRM energy spectrum

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图 7 GECAM概念设计图

Figure 7. GECAM conceptual design drawing

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图 8 GRD能谱和能量道址关系

Figure 8. Relationship between GRD energy spectrum and energy channel address

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图 9 ASO-S卫星概念设计图

Figure 9. Conceptual design drawing of ASO-S satellite

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图 10 HPGe和LaBr₃能谱

Figure 10. Energy spectra of HPGe and LaBr₃

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表 1 两种晶体实验结果

Table 1. Experimental results of two kinds of crystals

晶体	Si220/220 kV	Si551/600 kV
能量范围 (keV)	20.8～70.1	46.6～196.5
通量 (cm⁻²s⁻¹)	15～7600	85～3000
光斑尺寸(mm)	2～10	2～10

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表 2 三种晶体的实验结果

Table 2. Experimental results of three crystals

晶体	Si111	Si220	Si551
能量范围(keV)	23～102	21～104	34～301
布拉格角 (deg)	1.1～4.9	1.75～8.5	1.5～5
单色光通量 (cm⁻²s⁻¹)	70～500	100～1366	300～1088
光斑尺寸(直径mm)	2～10	2～10	2～10

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