[发明专利]用于脉冲波形甄别的方法和系统

说明书

本发明提供了用于脉冲波形甄别的系统和方法。该方法包括：采用单个探头的闪烁体晶体检测来自辐射源的辐射并将该辐射转换成光信号，并由该探头的光电转换器将所述光信号转换成脉冲形式的电信号，所述辐射包括中子辐射和伽玛射线中的至少一种；由处理器从所述电信号获取所述脉冲的表征所述辐射的能量的脉冲高度和表征所述脉冲的形状的脉冲形状参数，并基于所述脉冲高度和所述脉冲形状参数确定所述辐射是中子辐射还是伽玛射线。

技术领域

本发明的实施例一般地涉及辐射探测，并且更具体地，涉及用于同时探测和甄别中子辐射和伽玛射线的脉冲波形的方法和系统。

背景技术

目前，不仅在实验室、采矿场、钻井、核废物处理场、核电站等场所需要对放射性或辐射物质进行检测，而且在公共环境核辐射水平、医疗卫生、海关、边界检查站等方面也存在检测辐射需求。因此，需要辐射检测仪检测中子与伽玛射线，准确快速地确认放射源和放射污染种类和污染程度等，为制定防护计划、决策防护行动提供基本数据。

在对不同射线或辐射进行检测时，需要对中子辐射、伽玛射线等进行甄别。当中子辐射和伽玛射线产生的脉冲波形区别不大或二者能量范围重叠时，通常无法区分中子辐射和伽玛射线。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述和其它问题和缺陷中的至少一种，提出了本发明。

根据本发明的一个方面，提出了一种用于脉冲波形甄别的系统，包括：

单个探头，包括用于检测来自辐射源的辐射并将该辐射转换成光信号的闪烁体晶体和被配置成将所述光信号转换成脉冲形式的电信号的光电转换器，所述辐射包括中子辐射和伽玛射线中的至少一种；和

处理器，被配置成从所述电信号获取所述脉冲的表征所述辐射的能量的脉冲高度和表征所述脉冲的形状的脉冲形状参数，并基于所述脉冲高度和所述脉冲形状参数确定所述辐射是中子辐射还是伽玛射线。

在一个实施例中，处理器进一步被配置成：在两个脉冲的脉冲形状参数之间的差值小于或等于第一阈值时，根据这两个脉冲的脉冲高度确定与这两个脉冲对应的辐射是中子辐射还是伽玛射线；以及，在两个脉冲的脉冲高度之间的差值小于或等于第二阈值时，根据这两个脉冲的脉冲形状参数确定与这两个脉冲对应的辐射是中子辐射还是伽玛射线。

在一个实施例中，所述系统包括检测反应堆附近的辐射的反应堆检测模式、检测离子加速器附近的辐射的离子加速器检测模式、检测中子辐射的巡测模式和检测环境辐射的环境检测模式，并且所述处理器被进一步配置成：在反应堆检测模式中基于所述脉冲高度区分中子辐射和伽玛射线，在离子加速器检测模式中基于所述脉冲形状参数区分中子辐射和伽玛射线，在巡测模式中基于所述脉冲形状参数和所述脉冲高度中的至少一种确定中子辐射的存在，并且在环境检测模式中基于所述脉冲形状参数和所述脉冲高度二者区分中子辐射和伽玛射线。

在一个实施例中，所述闪烁体晶体包括掺杂⁶Li的钾冰晶石，所述光电转换器包括光电二极管或光电倍增管。

在一个实施例中，所述掺杂⁶Li的钾冰晶石包括Cs₂LiYCl₆，Cs₂LiLaBr₆，Cs₂LiYBr₆，and Cs₂LiLaCl₆中的至少一种。

在一个实施例中，所述脉冲形状参数包括脉冲的波峰区域和衰退区域在时域内的积分的比值。

根据本发明的另一个方面，提供了一种采用本发明任一实施例提供的系统进行脉冲波形甄别的方法，包括：

采用单个探头的闪烁体晶体检测来自辐射源的辐射并将该辐射转换成光信号，并由该探头的光电转换器将所述光信号转换成脉冲形式的电信号，所述辐射包括中子辐射和伽玛射线中的至少一种；和