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X射线辐照源

  X射线是用高能电子撞击高原子序数的重金属靶(钨)而转换产生的。

  X射线与物质作用的形式与γ射线的基本相同,有较强的穿透力。

  γ射线发射的是单能光子,它在材料中的穿透以单指数形式衰减。而电子打靶产生的X射线,发射的是具有连续能谱分布的光子,其最高能量等于电子的能量,它在材料中的穿透以准指数形式(一系列指数衰减的叠加)衰减。

一、X射线的穿透深度

  X射线的穿透深度与电子能量有关,5MeV电子打靶产生的X射线对水的1/10减弱层厚度分别为39cm,60Co对水的1/10减弱层厚度为31cm。

  IAEA等国际组织规定,X射线对食品的辐照应用,能量必须小于5MeV的能量上限,今后可能放宽到7.5MeV。因为过高能量的电子产生的X射线,通过光核反应在辐照的食品中会产生感生放射性,对人体健康是有害的。

二、X射线的能量分布

  X射线的能量分布与入射电子的能量有关,X光子的最大能量等于入射电子的能量,高能量的X光子数,随电子能量的增加而增加。但对3种不同电子能量的X射线来说,它们的峰值能量都在0.3MeV,基本都是相同的。

三、X射线的角分布

  X射线的发射主要集中在电子束的前进方向,而且能量越高相对越集中,这种效应加强了X射线在吸收材料中的穿透,并且有利于提高辐照能量的利用率。

四、X射线的转换效率

  电子对X射线的转换效率与入射电子能量及靶材料有关。实验表明,金属钛是最佳的靶材料,它有最高的X射线转换效率。入射电子的能量E越高,转化效率也高,5-10MeV的电子,转化效率为8.2-16.2%。

  作为X射线源,它同时具有γ源的强穿透力及加速器电子源的优点,例如定向性好、辐射强度大、效率高、安全性好等,主要问题是电子束转换成X射线的效率比较低,运行成本高,限制了它的工业应用,只有在被照对象比较厚实的情况下,才用X射线辐照。

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