[发明专利]一种基于MURA编码方式的可变焦伽玛相机

说明书

本发明涉及一种基于MURA编码方式的可变焦伽玛相机，属于辐射探测技术领域，该伽玛相机包括：包括编码码板、阵列型位置灵敏探测器，编码码板和阵列型位置灵敏探测器的阵列中心相对设置在同一根轴线上，它们间距离可调；放射源放出的伽玛射线经编码码板的调制，在探测器上形成关于编码码板的图像；探测器后端连接多通道数据采集卡，多通道数据采集卡将探测器中各个晶体条产生的脉冲信号转化为数字信号，并将所述信号传输至上位机软软，上位机软件进行图像重建，得到放射源的分布图像。本发明提供的伽玛相机能够实现对核设施现场γ辐射热点位置的精确测量及成像，并实现管道、阀门和容器等辐射热点的放射性核素活度分布测量。

技术领域

本发明属于辐射探测技术领域，具体为一种基于MURA编码方式的可变焦伽玛相机。

背景技术

γ辐射源项是核设施的重要辐射来源。对于运行核设施，现场γ辐射源项是人员集体剂量的主要贡献者；对于退役核设施，存在于设备内的γ辐射源项也是主要的辐射来源。无论是运行核设施还是退役核设施，对γ辐射源项开展测量，掌握其核素组成、活度水平和分布，对于辐射安全、剂量降低和核设施退役具有重要意义。

核设施中的γ源项具有自身特点，主要体现在：

(1)γ源项分布极不均匀

核设施现场各房间内分布有大量γ辐射热点，γ热点大部分集中于蒸汽发生器、管道、阀门以及容器等设备上，在上述设备中的γ源项分布也不均匀。房间内热点分布不均匀性导致在现场测量时，除了被测对象以外，还需要考虑周围源项的干扰；管道和容器的不均匀分布导致对其进行的源项测量分析不确定度较高。

(2)γ源项核素种类多

对于压水堆核电机组，大修期间的γ放射性核素种类达12种，其中主要核素是Co-58、Co-60、Fe-59、Mn-54等。运行期间，除了上述核素外，还有N-16等高能γ放射性核素。由于现场γ放射性核素种类众多，对测量过程中的γ放射性核素分析提出了较高要求。

从测量能力上看，核电现场开展源项调查时，所选的测量对象是根据历史经验判断的辐射热点；测量分析是基于γ源项均匀分布假设前提，通常选择管道等不均匀性较小的被测对象，对于阀门、容器等源项分布极不均匀的被测对象无法进行定量分析；目前对于管道内壁沉积源项的定量分析，其放射性核素活度测量不确定度在±50％左右，对于退役核设施源项调查而言，其不确定度较高。其不确定度的来源主要是γ源项的非均匀性和周围源项干扰。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于MURA编码方式的可变焦伽玛相机，通过该伽玛相机能够实现对核设施现场γ辐射热点位置的精确测量及成像，并实现管道、阀门和容器等辐射热点的放射性核素活度分布测量。

为达到以上目的，本发明采用的一种技术方案是：

一种基于MURA编码方式的可变焦伽玛相机，包括编码码板、阵列型位置灵敏探测器、多通道数据采集卡和上位机软件，其中：

所述编码码板和所述阵列型位置灵敏探测器的阵列中心相对设置在同一根轴线上，它们之间的距离可调；放射性物质放出的伽玛射线经过所述编码码板的调制，在所述阵列型位置灵敏探测器上形成一个关于所述编码码板的图像；所述阵列型位置灵敏探测器后端连接所述多通道数据采集卡，所述多通道数据采集卡将所述阵列型位置灵敏探测器中各个晶体条产生的脉冲信号转化为数字信号，然后计算所述数字信号的能量及位置信息，并将所述能量及位置信息传输至所述上位机软软，所述上位机软件通过传输过来的投影矩阵进行图像重建，得到放射源的分布图像。

进一步，如上所述的基于MURA编码方式的可变焦伽玛相机，所述阵列型位置灵敏探测器放置在可移动滑台上，根据辐射场景的需要自动调整所述阵列型位置灵敏探测器和所述编码码板之间的距离，从而实现所述伽玛相机角分辨率的调整。