[发明专利]一种对个人剂量报警仪中脉冲信号的数据处理方法

说明书

本发明公开了一种对个人剂量报警仪中脉冲信号的数据处理方法，通过一定的判定规则判断辐射强度是否发生了变化,从而选择不同时间长度的平均每秒脉冲数作为个人剂量报警仪的读数，兼顾了仪器的稳态性能和动态性能：使得仪器对核辐射强度变化的敏感度适中，仪器在辐射强度没有发生变化时,能够获得较小的稳态误差；仪器在辐射强度发生变化时,能够快速跟随外部辐射强度的变化。

技术领域

本发明属于辐射探测设备的数据处理领域，特别涉及一种对个人剂量报警仪中脉冲信号的数据处理方法，该个人剂量报警仪佩戴于人身上，用于监测人体周围环境中的核辐射强度。

背景技术

个人剂量报警仪是一种用来监测X射线和γ射线对人体照射的剂量当量率和剂量当量的电子仪器。个人剂量报警仪的主要功能是在辐射强度超过防护限值的情况下,发出报警信号,提醒佩戴人员,防止过量照射。同时,在辐射强度稳定的情况下,给出较为准确的剂量当量率示值。因此，个人剂量报警仪的读数需要兼顾动态和稳态性能。

一般而言，个人剂量报警仪的基本组成部分包括辐射探测器，辐射信号处理电路，算法单元。辐射探测器的两端设有高压，X射线和γ射线进入辐射探测器，会与之相互作用，射线积存在探测器中的能量使得辐射探测器中的部分中性原子发生电离，电离出来的离子对在电场作用下漂移，在辐射信号处理电路前端形成脉冲信号，而剂量当量率和脉冲信号的个数成正比。

辐射信号处理电路负责对探测器输出的脉冲进行放大和整形，然后送入算法和功能单元。算法单元主要负责对脉冲信号进行数据处理，它计算单位时间内的脉冲个数，利用其计算出剂量当量率，然后通过仪器显示器对结果进行显示。

由于射线和探测器之间的相互作用是随机的，在同样的辐射强度下，固定的时间内产生的脉冲信号个数也是不同的，该个数服从泊松分布，有统计涨落。为了减小随机涨落对辐射强度是否变化的判断产生的影响，现有技术一般采取对脉冲数取滑动平均的方法。例如，将最近60秒的每秒脉冲个数取平均值，作为当前时刻的脉冲数，在辐射强度不变的情况下，取平均的时间长度越长，得到的平均每秒脉冲数就越准确，即个人剂量报警仪的读数的稳态误差越小。在辐射强度发生改变的情况下，取平均的时间长度越短，越有利于及时地发现辐射场的变化，使得个人剂量报警仪更灵敏，从而更早的触发报警，避免辐射事故，即个人剂量报警仪的动态性能就越好。

目前现有技术存在的技术难题是，在辐射强度未知的情况下，如何准确判断仪器周围的辐射强度是否发生了变化。由于随机涨落的存在，即使辐射强度不发生变化，平均每秒的脉冲数也会不同，我们如何判断这种变化是辐射强度的变化引起的，还是由统计涨落引起的，需要给出判断方法。如果对脉冲信号的数据处理偏向于个人剂量报警仪的稳态性能，则可能会造成该仪器对辐射强度的变化反应迟钝，不能及时报警，从而可能使得人体受到过量的辐射照射；如果对脉冲信号的数据处理偏向于个人剂量报警仪的动态性能，则可能会导致该仪器过于灵敏，即使辐射强度没有变化，也会因为随机涨落的影响造成误判，从而影响该仪器的正常使用。因此，如何平衡仪器的稳态性能和动态性能，成为了亟待解决的难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的是提出一种对个人剂量报警仪中脉冲信号的数据处理方法，使得该仪器能够兼顾仪器的稳态性能和动态性能。

本发明的技术方案概述如下：

一种对个人剂量报警仪中脉冲信号的数据处理方法，包括以下步骤：

步骤1)当个人剂量报警仪启动时，记录每一秒的脉冲数；

步骤2)计算出从当前时刻至往前T1时间长度内的平均每秒脉冲数C1；计算出从当前时刻至往前T2时间长度内的平均每秒脉冲数C2；其中，T1和T2为正整数，且T1＞T2；

步骤3)设立一个用于判断核辐射强度是否稳定的门限值θ1；设定θ1＝K1*C1，其中，K1为常数；