[发明专利]一种γ射线剂量率角定位装置及方法

说明书

本发明公开了一种γ射线剂量率角定位装置及方法，包括γ射线探测器和旋转装置，所述γ射线探测器包括量程相异的第一盖革管和第二盖革管，所述γ射线探测器固定于旋转装置，所γ射线探测器外表包覆防辐射层；所述防辐射层的横断面呈渐开线形，所述防辐射层包括卷曲的铅板。本发明通过铅板实现γ射线探测器对于放射源方位的检测，准确率高。

技术领域

本发明涉及γ射线剂量测量技术领域，具体的，涉及一种γ射线剂量率角定位装置及方法。

背景技术

随着放射物理研究的不断深入，目前在放射线的研究日益精细化。γ射线(即伽马射线)的剂量率测量定是核辐射探测的一个重要方面，盖革管(G-M)计数器放大倍数很大，非常灵敏，用它来检测放射性比较方便，并且盖革管计数器适合于对γ粒子进行计数。

现有的盖革管计数器是一种充气式计数管，常用的有圆柱型和钟罩型(端窗型)两种，前者为卤素管(猝灭气体为卤素)，后者为有机管(猝灭气体为有机气体)。它们的中心阳极均为细钨丝，有机管的阴极可由金属圆筒、内壁涂有铜粉的玻璃筒或不锈钢筒构成。卤素管的阴极由不锈钢或内壁涂有半透明SnCl2导电膜的薄玻璃制成。工作气体为氩、氖、氦等惰性气体。盖革计数管工作在放电盖革区，内壁涂有导电物质作为阴极，阳极位于中间，并且管内充以惰性气体，为提高计数率，还充以少量猝灭性气体。发明人发现，对于在放射源未知或者剂量率较小时，现有的盖革管计数器无法探知放射源的位置。

发明内容

针对现有盖革管计数器无法对放射源未知或者剂量较小的情况下测定放射源位置的不足，本发明旨在提供一种γ射线剂量率角定位装置及方法，本发明所提供的装置及方法可以满足多种情况下的需求，有利于降低研究伽马射线的成本。

本发明的第一目的，是提供一种γ射线剂量率角定位装置。

本发明的第二目的，是提供一种γ射线剂量率角定位方法。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开一种γ射线剂量率角定位装置，包括γ射线探测器和旋转装置，所述γ射线探测器包括量程相异的第一盖革管和第二盖革管，所述γ射线探测器固定于旋转装置，所γ射线探测器外表包覆防辐射层；所述防辐射层的横断面呈渐开线形，所述防辐射层包括卷曲的铅板。

本发明的原理，可以概括如下：

首先，本发明中设置两个量程相异的盖革管，采用旋转装置驱动γ射线探测器进行转动，利用由各方向厚度不同(渐开线形状)的铅板遮挡增加探测器对不同角度放射源探测的各向异性，根据所探测的伽马射线的剂量率以及旋转平台底部所装编码器反馈的角度值，通过极值算法，得到放射源与装置之间的角度，从而快速实现放射源定位。

其次，本发明还公开了一种γ射线剂量率角定位方法，使用所述一种γ射线剂量率角定位装置进行操作，包括如下步骤：

启动所述γ射线剂量率角定位装置；

处理器在t1周期内接收并记录来自于第一盖革管的信号A1和来自于第二盖革管的信号B1，并在t2，t3，…tn周期内重复接受并记录自于第一盖革管的信号A2，A3，…An和来自于第二盖革管的信号B2，B3，…Bn；

处理器通过来自第一盖革管的信号初步判断辐射源的位置，处理器通过来自第二盖革管的信号进一步判断辐射源的位置。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

1、本发明中采用渐开线铅板用来增强探测器的各向异性，保证探测器在铅板最薄处收到的伽马射线剂量率最大，并顺时针依次降低，接近最薄处为最低值，用剂量率数值产生阶跃跳变的方向即为放射源角度方向，利用了铅板的特性，对测量的准确率做出了硬件保障。