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Spektrometrie von Röntgenstrahlungsfeldern

29.09.2008

Die Charakterisierung der im Fachbereich 6.6 realisierten Röntgenstrahlungsfelder beinhaltet die spektrometrische Bestimmung der Energieabhängigkeit der Photonenfluenz. Hierzu werden die Pulshöhenspektren der Strahlenfelder mit einem HPGE-Detektor gemessen und entfaltet. Die verwendete Entfaltungsprozedur [1] arbeitet nach der Bayes’schen Methode erfordert die Kenntnis des Ansprechvermögens (Responsematrix) des Detektors.

Zusätzlich zu den gefilterten Spektren der verschiedenen Spektrenserien wurden ungefilterte Spektren für alle in den Spektrenserien vorkommenden Anodenspannungen aufgenommen. Um eine für das Spektrometer akzeptable Zählrate zu gewährleisten, wurden die ungefilterten Spektren bei niedrigen Anodenströmen (einige µA) in verschiedenen Abständen vom Fokus der Röntgenröhren durch kleine Blenden (Durchmesser ≤ 1 mm) gemessen. Diese ungefilterten Spektren erlauben durch nachträgliche numerische Filterung mit beliebigen Filtern die Erzeugung der verschiedensten Röntgenspektren. Die Abbildung 1 zeigt das ungefilterte Spektrum einer mit 110 kV betriebenen Röntgenröhre mit Wolframanode in einem Meter Abstand. Abbildung 2 zeigt das gemessene B110-Spektrum derselben Röhre (—) im Vergleich zu dem mit der B110-Filterung (2 mm Kupfer und 4 mm Aluminium) nachträglich numerisch gefilterten Spektrum aus der Abbildung 1 (). Die beiden Spektren zeigen nur geringe Abweichungen voneinander im Bereich von 80 keV und demonstrieren die Zuverlässigkeit des Verfahrens.

Abbildung 1 : Ungefiltertes Spektrum einer mit 110 kV betriebenen Röntgenröhre mit Wolframanode in einem Meter Abstand. ∫dN/dE • dE = 1.

Abbildung 2 : B110-Spektrum (—) und mit B110-Filterung nachträglich gefiltertes Spektrum aus Abbildung 1 (). ∫dN/dE • dE = 1.

Literatur

  1. Kennett, T. J.; Prestwich, W. V.; Robertson, A.:
    Bayesian deconvolution I: convergent properties,
    NIM 151 (1978), p. 285 – p. 292