[發明專利]用于閃爍探測器的位置表生成方法

有效

• 申請號: 201210436594.1
• 申請日: 2012-11-05
• 公開（公告）號: CN102981179A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 王海鵬;柴培;劉雙全;黃先超;李道武;張玉包;章志明;單保慈;魏龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G01T1/202
• 分類號: G01T1/202;G01T3/06;G06T7/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張龍哺;馮志云

技術領域

本發明涉及閃爍探測器，且特別涉及閃爍探測器的位置表生成方法。

背景技術

閃爍探測器是最為常用的核輻射探測器之一，可探測帶電粒子或中性粒子（如中子，γ射線），滿足快時間響應、高探測效率、大面積靈敏、高能量分辨和高位置分辨等不同的物理要求。在核物理實驗、粒子天體物理、核醫學、地質探測和工業成像等領域有著廣泛的應用。

閃爍探測器包括晶體、光電倍增管。在使用閃爍探測器進行位置探測時，通常將晶體切割成一個個小晶體條組成晶體陣列，然后與多個光電倍增管或位置靈敏光電倍增管耦合。當γ光子入射到晶體時，相互作用產生熒光，光電倍增管將熒光信號轉為電信號放大輸出，利用該電信號，采用加權的方法可計算出γ光子入射的位置坐標，最后根據位置坐標判斷γ光子入射到哪個晶體條。

理想情況下，由光電倍增管電信號加權得到的位置坐標與晶體條位置呈線性關系，也就是每個晶體條線性對應位置坐標的一個區域。因此，通過判斷信號位置坐標所在的區域，就可得到γ光子打到哪個晶體條。而在實際情況中，由于晶體條個體之間的差異，光電倍增管、電子學的非線性響應，以及光子康普頓散射等因素，使得這一對應關系總是呈非線性特征。為確保對應關系的準確性，就必需建立信號位置坐標與晶體條編號之間的映射表，通常稱為位置表。位置表的準確程度將直接影響探測器的位置分辨性能。

現有技術中，建立位置表的方法都是基于實驗測量的位置散點圖。散點圖記錄的是每個坐標位置上測量到的入射γ光子事例數。建立位置表的總體思路是：首先通過一定的方法得到每個晶體條對應散點圖的區域邊界，然后在每個邊界區域范圍內填充不同的值，對應相應的晶體條。

現有技術中的一種建立位置表的方案如下，首先利用尋找極值的方法找到每個晶體條對應的標記點（峰位），然后對位置表進行賦值，賦值原則是尋找與賦值點最近的峰位，將其對應的晶體條編號賦到相應的位置坐標點上。

另一方案是，采用峰值點周圍的局部極小值點作為晶體條的邊界點，然后依次相連，將整個散點圖劃分為一個個區域，每個區域只包含一個峰值點，將峰值點對應的晶體條編號標記到該區域的每一個位置坐標，最終建立起位置表。

在以上的位置表生成方法中，有兩個關鍵的步驟：一是準確尋找每個晶體條在散點圖中的標記點（上述方法用峰值點做標記），該晶體條標記點選取的準確程度將直接影響到生成位置表的好壞；二是對第一步找到的晶體條標記點進行二維排序，也就是確定標記點與晶體條的對應關系。

在對現有技術的方案進行研究后，發明人發現現有技術的方案存在如下的問題：（1）峰值點可能不在散點區域的幾何中心上；（2）對于大尺寸散點圖，散點分布的疏密特性不同，將會導致大量的誤尋峰，增加了手動校正的工作量；（3）對于發生形變、散點排列不規則的散點圖，采用標記點的絕對位置進行二維排序發生錯誤的概率較高。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，本發明提供了一種閃爍探測器生成位置表的方法，該方法能夠準確地生成閃爍探測器的位置表，能適用于散點圖中散點分布疏密特性不同的閃爍探測器。

本發明提供了一種閃爍探測器的位置表生成方法，包括：

步驟S1：根據閃爍探測器的散點圖的數據，采用區域提取的方式，尋找該閃爍探測器中的每個晶體條在散點圖中對應的標記點；

步驟S2：根據所述標記點在散點圖中的二維坐標，對所有的標記點進行相對位置二維排序；

步驟S3：確定散點圖中的位置表邊界點，每個所述位置表邊界點是由四個相鄰的標記點的平均位置而確定；

步驟S4：依次連接各個位置表邊界點，生成位置表。

該步驟S1包括：采用區域提取的方式，將散點圖劃分為與晶體條對應的互不連通的多個區域；

將每個區域提取出來，并計算各區域的幾何中心作為與區域對應的晶體條的標記點。

該步驟S2包括：對各標記點進行二維排序時，根據前一個標記點的位置排序后一個標記點；

該步驟S3包括：在選取位置表邊界點時，計算相鄰四個標記點的平均位置，并采用向上或向下取整的方式得到位置表邊界點。

本發明能使閃爍探測器生成位置表更加準確、快捷，不僅適用于一般的、質量較好的散點圖，而且對于大尺寸、散點分布稀疏特性差異大、散點排列不規則的散點圖也具有較好的效果。

附圖說明

圖1為本發明的用于閃爍探測器的位置表生成方法的流程圖；

圖2為尋找晶體條標記點的流程圖；

圖3為邊界點向上取整的情況位置表生成示意圖；