[發明專利]一種對個人劑量報警儀中脈沖信號的數據處理方法

有效

• 申請號: 201410723919.3
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104360368B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 嚴偉;王敏;劉飛
• 申請（專利權）人: 江蘇超敏科技有限公司
• 主分類號: G01T1/02
• 分類號: G01T1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種對個人劑量報警儀中脈沖信號的數據處理方法，通過一定的判定規則判斷輻射強度是否發生了變化,從而選擇不同時間長度的平均每秒脈沖數作為個人劑量報警儀的讀數，兼顧了儀器的穩態性能和動態性能：使得儀器對核輻射強度變化的敏感度適中，儀器在輻射強度沒有發生變化時,能夠獲得較小的穩態誤差；儀器在輻射強度發生變化時,能夠快速跟隨外部輻射強度的變化。

技術領域

本發明屬于輻射探測設備的數據處理領域，特別涉及一種對個人劑量報警儀中脈沖信號的數據處理方法，該個人劑量報警儀佩戴于人身上，用于監測人體周圍環境中的核輻射強度。

背景技術

個人劑量報警儀是一種用來監測X射線和γ射線對人體照射的劑量當量率和劑量當量的電子儀器。個人劑量報警儀的主要功能是在輻射強度超過防護限值的情況下,發出報警信號,提醒佩戴人員,防止過量照射。同時,在輻射強度穩定的情況下,給出較為準確的劑量當量率示值。因此，個人劑量報警儀的讀數需要兼顧動態和穩態性能。

一般而言，個人劑量報警儀的基本組成部分包括輻射探測器，輻射信號處理電路，算法單元。輻射探測器的兩端設有高壓，X射線和γ射線進入輻射探測器，會與之相互作用，射線積存在探測器中的能量使得輻射探測器中的部分中性原子發生電離，電離出來的離子對在電場作用下漂移，在輻射信號處理電路前端形成脈沖信號，而劑量當量率和脈沖信號的個數成正比。

輻射信號處理電路負責對探測器輸出的脈沖進行放大和整形，然后送入算法和功能單元。算法單元主要負責對脈沖信號進行數據處理，它計算單位時間內的脈沖個數，利用其計算出劑量當量率，然后通過儀器顯示器對結果進行顯示。

由于射線和探測器之間的相互作用是隨機的，在同樣的輻射強度下，固定的時間內產生的脈沖信號個數也是不同的，該個數服從泊松分布，有統計漲落。為了減小隨機漲落對輻射強度是否變化的判斷產生的影響，現有技術一般采取對脈沖數取滑動平均的方法。例如，將最近60秒的每秒脈沖個數取平均值，作為當前時刻的脈沖數，在輻射強度不變的情況下，取平均的時間長度越長，得到的平均每秒脈沖數就越準確，即個人劑量報警儀的讀數的穩態誤差越小。在輻射強度發生改變的情況下，取平均的時間長度越短，越有利于及時地發現輻射場的變化，使得個人劑量報警儀更靈敏，從而更早的觸發報警，避免輻射事故，即個人劑量報警儀的動態性能就越好。

目前現有技術存在的技術難題是，在輻射強度未知的情況下，如何準確判斷儀器周圍的輻射強度是否發生了變化。由于隨機漲落的存在，即使輻射強度不發生變化，平均每秒的脈沖數也會不同，我們如何判斷這種變化是輻射強度的變化引起的，還是由統計漲落引起的，需要給出判斷方法。如果對脈沖信號的數據處理偏向于個人劑量報警儀的穩態性能，則可能會造成該儀器對輻射強度的變化反應遲鈍，不能及時報警，從而可能使得人體受到過量的輻射照射；如果對脈沖信號的數據處理偏向于個人劑量報警儀的動態性能，則可能會導致該儀器過于靈敏，即使輻射強度沒有變化，也會因為隨機漲落的影響造成誤判，從而影響該儀器的正常使用。因此，如何平衡儀器的穩態性能和動態性能，成為了亟待解決的難題。

發明內容

針對現有技術存在的不足之處，本發明的目的是提出一種對個人劑量報警儀中脈沖信號的數據處理方法，使得該儀器能夠兼顧儀器的穩態性能和動態性能。

本發明的技術方案概述如下：

一種對個人劑量報警儀中脈沖信號的數據處理方法，包括以下步驟：

步驟1)當個人劑量報警儀啟動時，記錄每一秒的脈沖數；

步驟2)計算出從當前時刻至往前T1時間長度內的平均每秒脈沖數C1；計算出從當前時刻至往前T2時間長度內的平均每秒脈沖數C2；其中，T1和T2為正整數，且T1＞T2；

步驟3)設立一個用于判斷核輻射強度是否穩定的門限值θ1；設定θ1＝K1*C1，其中，K1為常數；