[发明专利]一种实现射线源定向的高效率辐射探测系统

说明书

本发明涉及一种实现射线源定向的高效率辐射探测系统，包括：多个闪烁探测器，多个所述闪烁探测器呈规则形状排列，在多个所述闪烁探测器合围的空间内设有一与所述闪烁探测器延伸方向相同且边缘连续的第一屏蔽件，或设有一个或多个辐射探测器，或设有一个或多个射线阻挡材料体。本发明提供的实现射线源定向的高效率辐射探测系统，通过复杂的结构设计，排列探测器及射线屏蔽材料，在系统重量增加适当的前提下，使得从不同方向进入的射线，在不同的探测器内部，发生反应的计数率不同，能量沉积不同，从而实现射线入射方向定位的功能。同时提供射线源的剂量和核素识别信息。

技术领域

本发明涉及辐射探测及辐射成像技术领域，尤其涉及一种实现射线源定向的高效率辐射探测系统。

背景技术

在核电，核医疗，核材料的全流程处置等领域，都需要对放射性材料进行探测，需要测试被监测环境中的放射性剂量，识别放射性核素的种类名称，进行核素的能谱探测。更进一步的需要了解放射性核素在环境中的三维分布信息。

在剂量与核素识别基础上，能够提供放射性核素分布信息的系统，常用的有基于Na I闪烁体的伽马相机。这个系统的结构是编码板，加闪烁板耦合面阵列的PD或Si PM阵列。优势是可以给出射线源分布信息。缺点是，只能提供约40度角内的射线源分布，而实际需求是360度的全景分布，此时需要多个伽马相机拼接，或在两个维度旋转，才能获取全景射线源分布信息。其另一个缺点是，射线能量最高只能到1.5Mev，不能达到常规的3Mev探测范围。

另一种提供射线源三维信息的设备，是基于CdZnTe探测器器的康普顿相机。在提供剂量与核素识别信息外，利用CZT探测器本身的三维位置灵敏功能，及康普顿散射原理，不需要旋转和拼接，该系统可以给出360度全景范围内的射线源分布信息。该系统的缺点是CZT晶体昂贵，探测系统复杂，数据处理繁复，使得通常的CZT系统都是小体积的，探测效率低，实时监测的反应速度受到限制。

发明内容

本发明为解决的问题是：在价格适当的基础上，同时实现高探测效率和射线源三维定位的应用需求，所采用的技术方案是：一种实现射线源定向的高效率辐射探测系统，包括：多个闪烁探测器，多个所述闪烁探测器呈规则形状排列，在多个所述闪烁探测器合围的空间内设有一与所述闪烁探测器延伸方向相同且边缘连续的第一屏蔽件，或设有一个或多个辐射探测器，或设有一个或多个射线阻挡材料体。

进一步改进为，所述辐射探测器、射线阻挡材料体为规则形状或异形。

进一步改进为，多个所述辐射探测器或多个所述射线阻挡材料体上下叠放或排列成规则形状。

进一步改进为，所述第一屏蔽件为圆筒形或多边形。

进一步改进为，相邻两个所述闪烁探测器之间设有第二屏蔽件。

本发明的有益效果是：

本发明提供的实现射线源定向的高效率辐射探测系统，通过复杂的结构设计，排列探测器及射线屏蔽材料，在系统重量增加适当的前提下，使得从不同方向进入的射线，在不同的探测器内部，发生反应的计数率不同，能量沉积不同，从而实现射线入射方向定位的功能。同时提供射线源的剂量和核素识别信息。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例一中的辐射探测系统构示意图；

图2是本发明的第二屏蔽件构示意图；

图3是本发明实施例二中的辐射探测系统构示意图；

图4是本发明实施例二中的辐射探测系统构示意图。

具体实施方式