[发明专利]一种脉冲形状甄别算法

说明书

本发明属于辐射探测技术领域，涉及一种脉冲形状甄别算法。所述的叠层闪烁探测器包括探头，所述的探头包括依次紧密连接的入射窗、第一层塑料闪烁体、第二层塑料闪烁体、光电倍增管和电荷灵敏前置放大器，入射窗分多层交错排列，用于避光并反射塑料闪烁体产生的闪烁光子，增加光电倍增管对闪烁光子的收集效率；光电倍增管用于将辐射粒子在塑料闪烁体中产生的闪烁光子信号转化为电信号；电荷灵敏前置放大器用于输出光电倍增管中的电信号，并增加信号的信噪比。本发明的叠层闪烁探测器能工作在两种模式下，即可以实现降低γ干扰，测量β能谱，又可以用于测量定向剂量当量率。

技术领域

本发明属于辐射探测技术领域，涉及一种脉冲形状甄别算法。

背景技术

β和γ都是常见的两种放射性粒子，核设施周围的辐射场多为β-γ混合场。在辐射探测工作中，两种粒子的能谱和剂量测量都非常重要。

两种粒子能谱的测量对核素识别和了解辐射场的细节信息都有重要意义。γ能谱测量方法比较成熟，而β能谱测量则存在γ干扰问题。一般用于测量β的晶体也能对γ产生响应，因此测量β能谱时，必须考虑的问题是排除γ射线的干扰。

另一方面，国际辐射单位与测量委员会(ICRU)提出了使用定向剂量当量H'(0.07)来监测辐射场中的弱贯穿辐射。H'(0.07)定义为：辐射场中一点的定向剂量当量H'(0.07,Ω)是相应的扩展场中ICRU球规定方向Ω的半径上深度0.07mm处产生的剂量当量。H'(0.07)给出皮肤剂量的估计值，由定义可知H'(0.07)与辐射粒子类型无关，即β和γ射线都可能对皮肤等浅表组织产生损失，两种射线都可能对H'(0.07)产生贡献。

传统的方法中，为了测量β-γ混合场中的β能谱，需要一台专门的β谱仪，且要考虑如何屏蔽γ射线的干扰；而为了测量定向剂量当量率又需要一台专门的定向剂量当量率仪。因此，为了测量β能谱和定向剂量当量率，所用的设备数量多，成本高，而且往往不能很好地解决β能谱测量时γ的干扰问题。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种脉冲形状甄别算法，以即可以实现降低γ干扰，测量β能谱，又可以用于测量定向剂量当量率。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种脉冲形状甄别算法使用可测量β能谱和定向剂量当量率的叠层闪烁探测器，所述可测量β能谱和定向剂量当量率的叠层闪烁探测器所述可测量β能谱和定向剂量当量率的叠层闪烁探测器包括探头，所述的探头包括依次紧密连接的入射窗、第一层塑料闪烁体、第二层塑料闪烁体、光电倍增管和电荷灵敏前置放大器，所述的入射窗分多层交错排列，用于避光并反射闪烁光子，增加所述的光电倍增管对闪烁光子的收集效率；所述入射窗的材质为铝化聚酯膜材料，层数为6层，总质量厚度为2mg/cm2，所述入射窗厚度加上所述第一层塑料闪烁体厚度的1/2等于7mg/cm2；所述的第一层塑料闪烁体用于测量和β能谱；所述的第二层塑料闪烁体一方面用于充当测量时的反散射体，另一方面用于测量β能谱；所述的光电倍增管用于将辐射粒子在塑料闪烁体中产生的闪烁光子信号转化为电信号；所述的电荷灵敏前置放大器用于输出光电倍增管中的电信号，并增加信号的信噪比；其中，第一层塑料闪烁体为发光衰减时间常数不超过10ns的塑料闪烁体，第二层塑料闪烁体为发光衰减时间常数大于200ns的塑料闪烁体，使用所述可测量β能谱和定向剂量当量的层叠闪烁探测器，基于判断粒子是否在第一层塑料闪烁体中发生了能量沉积，包括如下步骤：

A)提取脉冲触发后第20ns时的幅度，记为A；

B)提取脉冲的最大幅度，记为P；

C)按式(1)计算比例系数；

D)通过实验确定比例系数r的阈值r_T；

E)对任意一个脉冲，若rr_T，则判断粒子在第一层塑料闪烁体中发生了能量沉积，保留该次脉冲，

否则，则认为粒子没有在第一层塑料闪烁体中发生能量沉积，舍弃该脉冲；