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用β和x射线测量塑料薄膜厚度时的比较.docx


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用8和x射线测量塑料薄膜厚度时的比较

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 。 .. m厚的PET,/m2的测量值 变化。
在薄膜的测量范围内,这些误差是不容许的。然而当放射源测量系统装有温 度补偿设备时,就不会发生上述情况,误差仅取决于温度补偿设备本身。使用此 设备,得到高于20的温度影响系数是可以实现的。
温度变化10C时,所引起的误差相当于使用Pm147放射源时,. m厚 . m厚的PET所引起的误差,或相当于使用电压为5KV的X-射 线时,. . m厚的PET所引起的误差。
总之,x-,这种影响可通过温度 补偿系统来补偿。
测量几何的影响
测量几何的影响很难确定,因它取决于每个生产商的具体设计情况。然而放 射源和探测器之间的距离的改变不依赖于设计情况,故可以进行6射线和x-射线 放射源之间的比较。
放射源和探测器之间距离的改变将引起测量间隙之间空气柱的压力的相应 变化,这将相应地吸收或多或少的放射线,进而影响测量值。对于宽度为8m的 薄膜片,,此误差可转 。在设计好一点的系统中,这种影响可由校正 或补偿一起减到10%,。
当使用Pm147放射源时,. m厚 . m厚的PET薄膜的测量值的变化。使用5KV的x-射线测量 系统时,由于空气比PP或PET有更高的吸收能力,系统误差必须要乘与系数 ,此误差可达到:. m,. m。使用Pm147时,由 于物质中P粒子的散射会产生额外的误差(物质中,P粒子的散射性要高于中 子)。如果放射源和探测器之间的距离变化了,虽然物质的厚度是常量,但探测 到的中子数目也将变化。使用补偿工具(平行光管,O架校正)对6射线和X- 射线放射源,距离的误差均可减少
2%,,对x-射线放 m ()的误差。
系统几何误差和由温度引起的误差几乎在同一范围内,虽然由于测量间距的 变化,x-。当使用Pm147时, 由于固体角度和物质散射效应的影响,。
.材料成分的影响
厚度测量系统中材料成分的影响是由于不同的元素吸收不同强度的射线引 起的。Pm147和5KV的x- 所示,元素从氢(Z=1)到锰(Z=25)。从表中可以看出,对x-射线放射源,材 料吸收系数是曲线,而6射线放射源是常量,这种区别是由6和x-射线放射源同 材料的不同作用引起的。
x-射线放射源的原子序数依赖性和薄膜厚度测量所需的低能量是不同的。
: Pm147和5KV x-射线的材料吸收系数对原子序数的依赖图。为了对比,图中列出了 PE、碳、空气、碳酸钙和二氧化钛的有效原子序数。
金板系收吸质物
由于上述原因,x-射线放射源仅仅是组成恒定的材料的参考选择。6射线的 吸收对材料组成很不敏感,因此对材料组成变化或不同材料的测量系统来说很有 用。通过6射线测量技术,可以测量薄膜的具体质量,故必须要知道薄膜的目睹 以便算出厚度。通过x-射线测量薄膜厚度比用6射线更依赖于材料的组成,如果 已知材料组成,可通过软件来补偿材料组成的影响。
.统计噪音
简单地说,统计噪音和单位时间内用于测量的放射线强度的平方根成正比, 强度可在探测器中由6种子或x-射线离子的数目算出。
可以假定用于测量6射线和x-射线的探测器并没有本质上的区别,这可由能 使用同一探测器来测量6和x-射线强度的事实证明。具体的测量情况决定了探测 器的尺寸大小和速度,因此6和x-射线的统计噪音的比较就是放射源反射量的比 较。
当使用像Pm147那样的同位素放射源时,射线的发射量和放射源的活性有 关。为了达到更好的统计噪音,必须增加放射源活性。然而放射源活性的增加受 到安全标准和放射源几何大小的限制。带有预设高电压的x-射线放射源的发射量 可通过管流量来控制,总得来说,和同位素放射源相比,放射源强度明显增加了。
x-射线测量方法在统计噪音方面优于6射线测量方法。
薄膜厚度/p m
:使用Pm

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  • 时间2022-08-06