[發明專利]一種脈沖形狀甄別算法

有效

• 申請號: 201710128674.3
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN108535758B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 陳立;韋應靖;唐智輝;李強;楊波;方登富;孟艷俊;楊發濤
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01T1/02
• 分類號: G01T1/02;G01T1/36;G01T1/38
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;周敏毅

本發明屬于輻射探測技術領域，涉及一種脈沖形狀甄別算法。所述的疊層閃爍探測器包括探頭，所述的探頭包括依次緊密連接的入射窗、第一層塑料閃爍體、第二層塑料閃爍體、光電倍增管和電荷靈敏前置放大器，入射窗分多層交錯排列，用于避光并反射塑料閃爍體產生的閃爍光子，增加光電倍增管對閃爍光子的收集效率；光電倍增管用于將輻射粒子在塑料閃爍體中產生的閃爍光子信號轉化為電信號；電荷靈敏前置放大器用于輸出光電倍增管中的電信號，并增加信號的信噪比。本發明的疊層閃爍探測器能工作在兩種模式下，即可以實現降低γ干擾，測量β能譜，又可以用于測量定向劑量當量率。

技術領域

本發明屬于輻射探測技術領域，涉及一種脈沖形狀甄別算法。

背景技術

β和γ都是常見的兩種放射性粒子，核設施周圍的輻射場多為β-γ混合場。在輻射探測工作中，兩種粒子的能譜和劑量測量都非常重要。

兩種粒子能譜的測量對核素識別和了解輻射場的細節信息都有重要意義。γ能譜測量方法比較成熟，而β能譜測量則存在γ干擾問題。一般用于測量β的晶體也能對γ產生響應，因此測量β能譜時，必須考慮的問題是排除γ射線的干擾。

另一方面，國際輻射單位與測量委員會(ICRU)提出了使用定向劑量當量H'(0.07)來監測輻射場中的弱貫穿輻射。H'(0.07)定義為：輻射場中一點的定向劑量當量H'(0.07,Ω)是相應的擴展場中ICRU球規定方向Ω的半徑上深度0.07mm處產生的劑量當量。H'(0.07)給出皮膚劑量的估計值，由定義可知H'(0.07)與輻射粒子類型無關，即β和γ射線都可能對皮膚等淺表組織產生損失，兩種射線都可能對H'(0.07)產生貢獻。

傳統的方法中，為了測量β-γ混合場中的β能譜，需要一臺專門的β譜儀，且要考慮如何屏蔽γ射線的干擾；而為了測量定向劑量當量率又需要一臺專門的定向劑量當量率儀。因此，為了測量β能譜和定向劑量當量率，所用的設備數量多，成本高，而且往往不能很好地解決β能譜測量時γ的干擾問題。

發明內容

本發明的首要目的是提供一種脈沖形狀甄別算法，以即可以實現降低γ干擾，測量β能譜，又可以用于測量定向劑量當量率。

為實現此目的，在基礎的實施方案中，本發明提供一種脈沖形狀甄別算法使用可測量β能譜和定向劑量當量率的疊層閃爍探測器，所述可測量β能譜和定向劑量當量率的疊層閃爍探測器所述可測量β能譜和定向劑量當量率的疊層閃爍探測器包括探頭，所述的探頭包括依次緊密連接的入射窗、第一層塑料閃爍體、第二層塑料閃爍體、光電倍增管和電荷靈敏前置放大器，所述的入射窗分多層交錯排列，用于避光并反射閃爍光子，增加所述的光電倍增管對閃爍光子的收集效率；所述入射窗的材質為鋁化聚酯膜材料，層數為6層，總質量厚度為2mg/cm2，所述入射窗厚度加上所述第一層塑料閃爍體厚度的1/2等于7mg/cm2；所述的第一層塑料閃爍體用于測量和β能譜；所述的第二層塑料閃爍體一方面用于充當測量時的反散射體，另一方面用于測量β能譜；所述的光電倍增管用于將輻射粒子在塑料閃爍體中產生的閃爍光子信號轉化為電信號；所述的電荷靈敏前置放大器用于輸出光電倍增管中的電信號，并增加信號的信噪比；其中，第一層塑料閃爍體為發光衰減時間常數不超過10ns的塑料閃爍體，第二層塑料閃爍體為發光衰減時間常數大于200ns的塑料閃爍體，使用所述可測量β能譜和定向劑量當量的層疊閃爍探測器，基于判斷粒子是否在第一層塑料閃爍體中發生了能量沉積，包括如下步驟：

A)提取脈沖觸發后第20ns時的幅度，記為A；

B)提取脈沖的最大幅度，記為P；

C)按式(1)計算比例系數；

D)通過實驗確定比例系數r的閾值r_T；

E)對任意一個脈沖，若rr_T，則判斷粒子在第一層塑料閃爍體中發生了能量沉積，保留該次脈沖，

否則，則認為粒子沒有在第一層塑料閃爍體中發生能量沉積，舍棄該脈沖；