微型X射线管出射谱特征研究及Be窗厚度确定

摘要：

微型X射线管已广泛应用于现场元素分析、放射性医疗等领域，对于微型X射线管铍窗，普遍认为除保证管内真空外，应越薄越好。采用蒙特卡洛方法，模拟了从50～500μm范围内共13个Be窗厚度的微型X射线管出射X射线谱。按照在应用中的作用，将出射X射线划分为不同能量段进行分析。通过分析谱线特征，发现Be窗厚度应依据其应用要求合理选择。因此，提出了K系特征X射线与轫致辐射强度的比值和低能射线与激发射线计数比值等参量作为评价Be窗厚度最优化的判断依据。除上述评判指标外，铍窗的厚度最优化选择还应考虑B e窗对不同能量X射线的屏蔽效果。依据模拟结果分析，原位（现场）X射线能量色散荧光分析应用中，Be窗厚度约250μm的微型X射线管最为合适。与50μm铍窗厚度出射射线相比，71.66％低能原级X射线被屏蔽，5～50 keV能量原级X射线仅有21.31％被屏蔽，低能射线强度占总X射线比值小于10％，且K系X射线占激发射线的比例仍保持较高的水平。因此，采用250μm铍窗厚度的微型X射线管作为能量色散激发源，能保证探测器探测的有效信号比值较高，低能X射线对探测器的能量分辨率的影响最小，而且能量色散分析谱线的散射本底相对强度处于较低的水平，从而保证元素分析结果精准度。对于放射性治疗的应用中，则铍窗厚度越薄越好，此时，低能X射线具有较高的通量，能保证辐射剂量在治疗组织中剂量的集中。

关键词：微型X射线管、Be窗、蒙特卡罗模拟、原位(现场)能量色散荧光分析

分类号：O657.34(分析化学)

资助基金：国家863计划项目2012AA061803;国家自然科学基金项目41204090，41204134

在线出版日期：2014-01-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：252-256