[發(fā)明專(zhuān)利]一種溫度漂移的修正方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010973710.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112099074B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲海波;趙杰;范立軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京華力興科技發(fā)展有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G01T7/00;G01T1/40;G01T1/36
• 代理公司: 北京中索知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 陳江

本發(fā)明提供了一種溫度漂移的修正方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：建立放射線(xiàn)探測(cè)器不同溫度下的能峰位置和溫度點(diǎn)之間的回歸曲線(xiàn)；對(duì)所述放射線(xiàn)探測(cè)器輸出的信號(hào)進(jìn)行能譜識(shí)別，實(shí)時(shí)采集能譜S和溫度T；通過(guò)所述回歸曲線(xiàn)查取所述溫度T下所對(duì)應(yīng)的放射線(xiàn)的能峰位置，計(jì)算和識(shí)別所述能峰位置與所述能譜S之間的差值，利用所述差值對(duì)所述能譜S進(jìn)行修正。本發(fā)明通過(guò)補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型抵消了溫度對(duì)于能譜的影響，解決了因探測(cè)器溫度敏感而導(dǎo)致輸出信號(hào)出現(xiàn)溫度漂移影響劑量率和核素識(shí)別準(zhǔn)確性的問(wèn)題，保證了核素識(shí)別、劑量率的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及放射性檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種溫度漂移的修正方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)在的安全檢測(cè)和反恐領(lǐng)域，放射性輻射檢測(cè)是其中重要的組成部分，核素識(shí)別儀、劑量率儀、放射源巡檢儀，是放射性輻射檢測(cè)的主要儀器。核素識(shí)別儀可判別放射性核素的種類(lèi)及輻射水平，同時(shí)具備放射源搜索定位。

現(xiàn)有核素識(shí)別儀的伽馬探測(cè)器由CsI晶體+SiPM陣列及外圍電路組成，SiPM(Silicon?photomultiplier)是一種新型的光電探測(cè)器件，由工作在蓋革模式的雪崩二極管陣列組成，具有增益高、靈敏度高、偏置電壓低、對(duì)磁場(chǎng)不敏感、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。該項(xiàng)技術(shù)采用微型電子學(xué)設(shè)計(jì)理念，將SiPM陣列集成在一個(gè)小板子上，在該陣列上采用特殊工藝進(jìn)行貼裝CsI晶體。CsI探測(cè)伽馬射線(xiàn)產(chǎn)生光電信號(hào)，在經(jīng)由SiPM陣列將微弱的光電信號(hào)放大輸出，便于后面的信號(hào)采集電路采集處理。CsI晶體是以碘化銫為基質(zhì)材料的閃爍晶體，為無(wú)色透明的立方晶體，其特點(diǎn)是密度大、平均原子序數(shù)高，對(duì)γ射線(xiàn)和X射線(xiàn)有較高的探測(cè)效率。

但是SiPM陣列容易受溫度的影響，所以很容易導(dǎo)致探測(cè)器輸出的信號(hào)出現(xiàn)溫漂，從而影響劑量率和核素識(shí)別的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的是：解決因探測(cè)器溫度敏感而導(dǎo)致輸出信號(hào)出現(xiàn)溫漂影響劑量率和核素識(shí)別準(zhǔn)確性的問(wèn)題，保證核素識(shí)別、劑量率的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明提供一種溫度漂移的修正方法，包括以下步驟：

建立放射線(xiàn)探測(cè)器不同溫度下的能峰位置和溫度點(diǎn)之間的回歸曲線(xiàn)；

對(duì)所述放射線(xiàn)探測(cè)器輸出的信號(hào)進(jìn)行能譜識(shí)別，實(shí)時(shí)采集能譜S和溫度T；

通過(guò)所述回歸曲線(xiàn)查取所述溫度T下所對(duì)應(yīng)的放射線(xiàn)的能峰位置，計(jì)算和識(shí)別所述能峰位置與所述能譜S之間的差值，利用所述差值對(duì)所述能譜S進(jìn)行修正。

進(jìn)一步地，所述回歸曲線(xiàn)依據(jù)探測(cè)器的信號(hào)幅度與溫度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的性質(zhì)建立；建立所述回歸曲線(xiàn)之前，探測(cè)器采集不同溫度下的放射線(xiàn)能譜，并記錄不同溫度下的能峰位置。

進(jìn)一步地，所述記錄不同溫度下的能峰位置，是通過(guò)溫度與探測(cè)器的幅度輸出的測(cè)試，收集溫度與放射線(xiàn)探測(cè)器能峰的漂移數(shù)據(jù)所得到的。

進(jìn)一步地，利用所述差值對(duì)能譜S進(jìn)行修正的過(guò)程中，依據(jù)不同溫度點(diǎn)下所述探測(cè)器輸出的信號(hào)幅度與放射線(xiàn)能譜的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立溫度與能譜的補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型。

進(jìn)一步地，利用所述差值對(duì)能譜S進(jìn)行修正的過(guò)程中，還包括通過(guò)所述補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型的輸入溫度，自動(dòng)計(jì)算溫漂修正系數(shù)的步驟，以提高修正的精度。

本發(fā)明所述溫度漂移的修正方法的系統(tǒng)，包括：

探測(cè)器模塊：探測(cè)器采集不同溫度下的放射線(xiàn)能譜，并記錄不同溫度下的能峰位置；

能譜識(shí)別模塊：通過(guò)所述探測(cè)器通道獲得待識(shí)別的所述放射線(xiàn)能譜，并提取能譜特征向量，分類(lèi)實(shí)現(xiàn)能譜識(shí)別；

補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型模塊：依據(jù)不同溫度點(diǎn)下所述探測(cè)器輸出的信號(hào)幅度與放射線(xiàn)能譜的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立溫度與能譜的補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括溫漂修正模塊：通過(guò)所述補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型的輸入溫度，自動(dòng)計(jì)算溫漂修正系數(shù)。