[发明专利]基于闪烁体探测器的放射源定位跟踪方法有效
申请号: | 201711095448.6 | 申请日: | 2017-11-09 |
公开(公告)号: | CN107884812B | 公开(公告)日: | 2020-09-04 |
发明(设计)人: | 兰明聪;党晓军;韦孟伏;苗苗;肖洒;张连平;吴伦强;陈颖;何伟波 | 申请(专利权)人: | 中国工程物理研究院材料研究所 |
主分类号: | G01T5/00 | 分类号: | G01T5/00 |
代理公司: | 成都众恒智合专利代理事务所(普通合伙) 51239 | 代理人: | 王育信 |
地址: | 621700 四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 闪烁 探测器 放射源 定位 跟踪 方法 | ||
本发明公开了基于闪烁体探测器的放射源定位跟踪方法,主要解决现有技术中存在的无法实现移动未知放射源的准确定位和跟踪以及定位误差较大等问题。该方法包括:在二维或三维空间内采用离散方式分布至少4个闪烁体探测器,建立闪烁体探测器笛卡尔坐标系;对闪烁体探测器进行效率刻度;检测闪烁体探测器所处空间内的本底计数率;设定闪烁体探测器的探测下限,每间隔时间t进行闪烁体探测器的计数率采集;利用闪烁体探测器效率与测量角度的关系进行净计数率修正,根据净计数率与探测器测量距离的平方成反比的关系求得该放射源的三维空间位置,重复探测获得放射源移动轨迹。本发明具有定位准确、计算简便、适用范围广等优点。
技术领域
本发明涉及核技术领域,尤其是基于闪烁体探测器的放射源定位跟踪方法。
背景技术
随着核能技术的不断发展,核能作为可持续发展清洁能源的重要组成部分,由于核能裂变释放的能量巨大,核能反应过程无空气污染物产生,已逐步用于发电、潜艇等领域。但是,核能也存在巨大的风险,如放射辐射、放射性废料处理等,给社会带来经济利益的同时也给社会、生态环境造成不小的困扰。由于其放射源辐射将影响电子、通讯正常工作,因此,在交通运输行业,尤其是在港口、航空、铁路等领域严禁携带放射物品。更有甚者,违法携带放射源,在重要场所制造骚乱,破坏社会公共秩序。
因此,在港口、航空、铁路等领域设置安检机以检查违禁物品,但是只能是所检物品通过安检机才能发现,无法实现自动准确定位和跟踪的放射源。目前,放射源采用的定位一般可分为已知放射源的监控、定位和跟踪,另一类即是未知源的探测定位;如专利申请号为200810056795.2,名称为“一种对放射源自动监管及实时监控的方法和系统”的中国发明专利,该方法通过在放射源上安装固化有源档案信息的定位终端,通过前段阅读读取源信息并通过无线通讯、GPS定位等技术定位,此方法显然不适用于重要安全监管区域对未知的放射源进行定位,GPS定位误差较大,而且,无线传输容易受到放射干扰。又如专利申请号为201410592818.7,名称为“一种放射源定位方法及系统”的中国发明专利,其采用移动通讯终端对未知放射源进行探测,但是存在以下不足:第一,移动移动通讯终端精度较低,不能实现准确定位,第二,无法实现实时跟踪,尤其在交通运输安检监控领域,放射源携带者是在不停移动。
综上,急需对未知移动放射源准确定位和自动跟踪进行研发,实现提前预判放射源的类别、位置和强度,避免在交通运输出入口、大型会议、重大赛事等重要场所产生骚乱,使放射源得到有效的监管,维持安全的公共秩序。
发明内容
针对上述不足,本发明的目的在于提供基于闪烁体探测器的放射源定位跟踪方法,主要解决现有技术中存在的无法实现移动未知放射源的准确定位和跟踪,以及定位误差较大等问题。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
基于闪烁体探测器的放射源定位跟踪方法,包括以下步骤:
第一步,在二维或三维空间内采用离散方式分布至少4个无机闪烁体或有机闪烁体的闪烁体探测器,并以空间内任意点作为原基准点,建立闪烁体探测器笛卡尔坐标。
具体地,选取该空间坐标系的原基准点,利用蒙特卡罗方法确定所有闪烁体探测器的等效探测点,获得闪烁体探测器等效位置的三维坐标。
第二步,利用标准源对闪烁体探测器进行效率刻度,由于制造工艺的细微差异,每个闪烁体探测器的效率不尽相同,因此,需对闪烁体探测器的效率进行归一处理,使所有闪烁体探测器对同一个放射源在相同测量距离的净计数率Ci相同,其中,标准源常采用241Am、137Cs和40K。标定闪烁体探测器效率f与测量角度的关系,其表达式为:
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