CN106841238A - 基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法及系统 - Google Patents

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CN106841238A CN201710058818.2A CN201710058818A CN106841238A CN 106841238 A CN106841238 A CN 106841238A CN 201710058818 A CN201710058818 A CN 201710058818A CN 106841238 A CN106841238 A CN 106841238A
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Abstract

本申请公开一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法及系统。该方法包括：利用放射源产生正电子，所述正电子包括进入样品的第一正电子和进入闪烁片的第二正电子；获取正电子湮没产生的伽马光子能量信息，所述伽马光子能量信息包括所述第一正电子湮没产生的第一伽马光子能量信息以及所述第二正电子湮没产生的第二伽马光子能量信息；获取所述第二正电子通过所述闪烁片时所述闪烁片产生的荧光信号；以及根据所述荧光信号，从所述伽马光子能量信息中去除所述第二伽马光子能量信息。本申请公开的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法及系统，能够去除无效的伽马光子能量信息。

Description

基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法及系统
技术领域
本发明涉及核谱学和核探测技术领域，具体而言，涉及一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法及系统。
背景技术
正电子源产生的正电子射入材料后，经热化和无规扩散后与材料中的电子发生湮没，发射出特征伽马光子，伽马光子携带的时间和能量信息分别反映了正电子在材料中的寿命和与正电子湮没电子的动量与能量信息，从而反映出材料的微观结构。
常规测量方法中，如图1所示，采用样品—放射源—样品这种“三明治”结构来测量。这种结构要求两片相同的样品紧密夹住放射源，从而保证测量得到的信息全部来自样品，通常采用22Na作为正电子放射源。在正电子与材料中的电子发生湮没的过程中，由于电子带有一定的动量，因此正电子与电子发生湮没时产生的伽马光子会产生多普勒能移，其与被湮没电子的动量在湮没光子飞行方向上的分量成正比，在伽马光子的能谱上表现为多普勒展宽。由于正电子在材料中热化后的能量很小(0.025eV)，相对于材料介质中的电子能动量而言可以忽略，因而研究湮没辐射的光子能量就可以获得材料介质中电子的动量信息。
但是由于常规的多普勒测量方法由于“三明治”结构的限制，无法实现对现场材料、液态样品以及其他一些不易制备样品的测量，这些限制都约束了其应用范围。为此，M.Haaks等人提出仅利用单片样品测量其多普勒展宽谱。并且后期对测量原始数据进行多参数拟合，减去本底的成分后可以得到样品中高动量电子的信息，测量原理框图如图2所示。其工作原理是将放射源和样品放置在一个直径长400mm，高250mm的样品测量室内。利用放射源在样品室几何上的相对位置，消除非样品中正电子湮没的成分，但要保证样品室在测量过程中有足够高的真空度。在这种方法中，为了消除常规正电子放射源产生1.28MeV伽马光子康普顿坪产生的本底对伽马能谱中0.511MeV光电峰的影响，采用产生伽马光子能量为1.077MeV但分支比仅为3％，且正电子能量高(最高能量1.89MeV)的68Ge作为放射源。虽然这种方法可以测量一些特殊且不易制备样品的多普勒展宽谱，但其测量装置要求有一个较大的样品测量室和很高的真空度；同时这种测量结构不易改变样品所处的气氛环境(磁场、高温、高压等)。因此这种测量方法也难以满足现场实时测量和液态样品测量的需求。
因此，需要一种新的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法及系统。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法及系统，能够去除无效的伽马光子能量。
本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。
根据本发明的一方面，提出一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法，其特征在于，包括：利用放射源产生正电子，正电子包括进入样品的第一正电子和进入闪烁片的第二正电子；获取正电子湮没产生的伽马光子能量信息，伽马光子能量信息包括第一正电子湮没产生的第一伽马光子能量信息以及第二正电子湮没产生的第二伽马光子能量信息；获取第二正电子通过闪烁片时闪烁片产生的荧光信号；以及根据荧光信号，从伽马光子能量信息中去除第二伽马光子能量信息。
在本公开的一种示例性实施例中，包括：通过第一伽马光子能量信息获得正电子湮没多普勒展宽谱。
在本公开的一种示例性实施例中，根据荧光信号，从伽马光子能量信息中去除第二伽马光子能量信息，包括：记录伽马光子能量信息的获取时间；记录荧光信号的获取时间；如果伽马光子能量信息的获取时间与荧光信号的获取时间在预设时间范围内，则将伽马光子能量信息排除。
根据本发明的一方面，提出一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的系统，该系统包括：闪烁片，用于在正电子进入时产生荧光；反符合探测系统，与闪烁片耦接，用于探测在进入闪烁片的第二正电子通过闪烁片时闪烁片产生的荧光信号；能量探测系统，用于获取正电子湮没产生的伽马光子能量信息，伽马光子能量信息包括进入样品的第一正电子湮没产生的第一伽马光子能量信息以及进入闪烁片的第二正电子湮没产生的第二伽马光子能量信息；以及符合系统，用于根据荧光信号，从伽马光子能量信息中去除第二伽马光子能量信息。
在本公开的一种示例性实施例中，反符合探测系统包括：反符合探测器，用于获取放射源发出的正电子穿过闪烁片时产生的荧光信号；放大器，用于将荧光信号放大；能量选择器，用于去除测量中的噪声信号。
在本公开的一种示例性实施例中，反符合探测器包括：放射源、光电倍增管、闪烁片；其中闪烁片置于放射源与光电倍增管之间。
在本公开的一种示例性实施例中，闪烁片包括：Pilot-U；其中Pilot-U的厚度范围为1.5mm-1.6mm。
在本公开的一种示例性实施例中，能量探测系统包括：高能量分辨率的半导体探测器，用于获取正电子湮没产生的伽马光子能量信息，并在接收到伽马光子能量信息时，生成能量信号；放大器，用于放大高能量分辨率的半导体探测器生成的能量信号。
在本公开的一种示例性实施例中，高能量分辨率的半导体探测器包括：高纯锗探测器。
在本公开的一种示例性实施例中，符合系统包括：符合单元，用于在预定的时间窗内对输入信号进行符合，生成符合信号，所述符合信号为逻辑信号；以及多道分析器，用于对第一伽马光子能量信息进行统计，以得到正电子湮没多普勒展宽谱。
根据本发明的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法及系统，能够排除非样品中湮没的伽马光子能量信息。
另外，根据一些实施例的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法及系统，能实现放射源和样品的分离，还可尽量缩短样品与放射源的间距。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中“三明治”结构常规正电子湮没多普勒展宽测量。
图2是现有技术中高动量电子正电子湮没多普勒展宽测量原理框图。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法的流程图。
图4是根据另一示例性实施例示出的一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的系统中反符合正电子湮没多普勒展宽测量原理框图。
图5是根据另一示例性实施例示出的一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的系统中反符合探测器结构示意图。
图6是根据另一示例性实施例示出的Geant4模拟不同厚度的Pilot-U闪烁片对正电子的吸收率。
图7是根据另一示例性实施例示出的一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的系统中反符合多普勒测量实验原理框图。
图8是根据另一示例性实施例示出的不同样品S参数结果对比图。
图9是根据另一示例性实施例示出的不同样品W参数结果对比图。
具体实施例
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本发明将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的，因此不能用于限制本发明的保护范围。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法的流程图。
如图3所示，在S302中，利用放射源产生正电子，正电子包括进入样品的第一正电子和进入闪烁片的第二正电子。
本实施例中，正电子由放射源产生，例如放射源可为22Na。放射源向空间中发射正电子，正电子的运行轨迹没有指向性，正电子向空间四散发射。放射源发射出的正电子一部分进入了待测样品中，与待测样品发生相互作用另一部分进入了闪烁片中，与闪烁片发生相互作用。
在S304中，获取正电子湮没产生的伽马光子能量信息，伽马光子能量信息包括第一正电子湮没产生的第一伽马光子能量信息以及第二正电子湮没产生的第二伽马光子能量信息。
放射源，可例如为22Na放射源，22Na产生正电子的同时产生伽马光子，正电子射入物质中后，首先在极短时间内通过一系列非弹性碰撞减速，损失绝大部分能量，这一过程称为注入与热化。热化后的正电子将在样品中进行无规扩散热运动，最后将在物质内部与电子发生湮没。其中，正电子与电子相遇，两者同时消失而产生伽马射线的过程成为正电子湮灭过程，在正电子湮没时，产生的伽马光子携带能量信息，由于正电子湮没是随机发生的，正电子湮没中伽马光子能量信息的相关测量只能从大量湮没事件统计得出。
在本实施例中，伽马光子能量信息包括第一正电子湮没产生的第一伽马光子能量信息以及第二正电子湮没产生的第二伽马光子能量信息。因为正电子在闪烁片中可能沉积全部能量并在其中湮没，也可能沉积部分能量在穿透闪烁片后在其他物质中湮没。并且这些正电子湮没产生的特征伽马光子都有可能被半导体探测器探测到，从而影响到对样品中信息的测量。
在S306中，获取第二正电子通过闪烁片时闪烁片产生的荧光信号。
正电子进入闪烁片后，与其中的物质发生相互作用(弹性或非弹性碰撞等)而导致其电离、激发而发射荧光光子，最终在闪烁片或其他物质中湮没。正电子在闪烁片中沉积能量而产生的荧光信号，在本发明的实施例中，可将此信号称之为反符合信号。
在S308中，根据荧光信号，从伽马光子能量信息中去除第二伽马光子能量信息。
如上文所述，放射源可例如为22Na，22Na放射源产生正电子和1.28MeV伽马光子，一部分正电子在待测样品中湮没，而不在待测样品中湮没的正电子进入闪烁片，在闪烁片中湮没。在本实施例中，进入待测样品中的正电子和进入闪烁片中的正电子湮没时，均会产生0.511MeV的伽马光子信号。而进入闪烁片中的正电子在产生0.511MeV的伽马光子信号的同时产生荧光信号，根据接收到的荧光信号，可以通过时间上的排除法在接收到0.511MeV的伽马光子能量信息中去除来自闪烁片的0.511MeV的伽马光子能量信息。
正电子在闪烁片中可能沉积全部能量并在其中湮没，也可能沉积部分能量在穿透闪烁片后在其他物质中湮没。并且这些正电子湮没产生的特征伽马光子都有可能被半导体探测器探测到，从而影响到对样品中信息的测量。如上文所述，根据一个正电子在闪烁片产生的(荧光信号)反符合信号和之后在物质中湮没产生的伽马光子信号之间的时间关系，通过核电子学符合/反符合技术将来自非样品中正电子湮没产生的伽马信号从半导体探测器探测到的伽马信号中去除，而只保留样品中正电子的湮没成分。
根据本发明实施例的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法，通过电子在闪烁片中产生的荧光信号(反符合信号)与之后在物质中湮没产生的伽马光子信号之间的时间关系，能够将不在待测样品中湮没的伽马信号排除，得到在样品中湮没的伽马信号。
应清楚地理解，本发明描述了如何形成和使用特定示例，但本发明的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本发明公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。
在本公开的一种示例性实施例中，通过第一伽马光子能量信息获得正电子湮没多普勒展宽谱。如上文，在正电子与材料中的电子发生湮没的过程中，由于电子带有一定的动量，因此正电子与电子发生湮没时产生的伽马光子会产生多普勒能移，其与被湮没电子的动量在湮没光子飞行方向上的分量成正比，在伽马光子的能谱上表现为多普勒展宽。由于正电子在材料中热化后的能量很小(0.025eV)，相对于材料介质中的电子能动量而言可以忽略，因而研究湮没辐射的光子能量就可以获得材料介质中电子的动量信息，进而获得正电子湮没多普勒展宽谱。
在本公开的一种示例性实施例中，根据荧光信号，从伽马光子能量信息中去除第二伽马光子能量信息，包括：记录伽马光子能量信息的获取时间；记录荧光信号的获取时间；如果伽马光子能量信息的获取时间与荧光信号的获取时间在预设时间范围内，则将伽马光子能量信息排除。
根据本发明实施例的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法，通过从伽马光子能量信息中去除第二伽马光子能量信息的方式，能够实现特殊样品(液态样品、不易制备的样品)和样品放射源非接触条件下的测量。该方式除了满足正常的多普勒测量外，还能应用在现场测量，扩展了正电子湮没多普勒测量方法的应用范围。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤被实现为由CPU执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明提供的上述方法所限定的上述功能。所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
图4是根据一示例性实施例示出的一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的系统中反符合正电子湮没多普勒展宽测量原理框图。
反符合正电子湮没多普勒展宽测量系统，可例如，主要部分为：能量测量系统和反符合系统两部分。能量测量系统实现正电子湮没产生特征伽马光子能量信息的测量，反符合系统实现非样品中湮没信息的去除功能。
结合图4，反符合正电子湮没多普勒展宽测量系统40包括：
闪烁片(未示出)，用于在正电子进入时产生荧光。在本实施例中，闪烁片厚度可例如为Pilot-U，优选的，闪烁片的厚度在1.5mm-1.6mm之间。
反符合探测系统，与闪烁片耦接，用于探测在进入闪烁片的第二正电子通过闪烁片时闪烁片产生的荧光信号。反符合探测系统可例如，包括如下部分：
反符合探测器402，用于获取放射源发出的正电子穿过闪烁片时产生的荧光信号；反符合探测器402输出信号经前放404及主放大器406成形放大，经单道分析器408进行适当的能量选择后(去除噪声信号)，输入到符合单元420实现反符合判选。
放大器，可例如包括：前置放大器404(前放)、主放大器406，用于将荧光信号放大。
能量选择器，用于去除测量中的噪声信号。
反符合探测器，可例如包括：放射源、光电倍增管、闪烁片，其中如图5所示，闪烁片置于放射源与光电倍增管之间。反符合探测器主要结构是将用于探测正电子的闪烁片置于放射源与光电倍增管之间。正电子进入闪烁片后，与其中的物质发生相互作用(弹性或非弹性碰撞等)而导致其电离、激发而发射荧光光子，最终在闪烁片或其他物质中湮没。正电子在闪烁片中沉积能量产生的荧光光子被光电倍增管收集和倍增后转化为电信号并被用作反符合信号。此外，闪烁片和光电倍增管之间的光导可以有效地把荧光光子传递给光电倍增管的光阴极，而置于放射源之上的Kapton膜是为了有效地固定放射源和闪烁片的位置。
能量探测系统，用于获取正电子湮没产生的伽马光子能量信息，伽马光子能量信息包括进入样品的第一正电子湮没产生的第一伽马光子能量信息以及进入闪烁片的第二正电子湮没产生的第二伽马光子能量信息。
能量探测系统，可例如包括：高能量分辨率的半导体探测器410，用于获取正电子湮没产生的伽马光子能量信息，并在接收到伽马光子能量信息时，生成能量信号。
放大器，用于放大高能量分辨率的半导体探测器生成的能量信号。可例如包括：前置放大器(前放)412、主放大器等416。
高能量分辨率的半导体探测器410用来探测正电子湮没产生的特征伽马信号，因此要求具有很高的能量分辨率，可例如包括：高纯锗探测器。高能量分辨率的半导体探测器的探测器阳极信号经前置放大器412处理，一路经主放大器416成形放大后输入到多道分析器；另一路经过滤波放大器414成形为时间宽度较窄、上升沿较快的信号，接着通过单道分析器418以适当的下阈对其进行能量选择(去除噪声信号)，输出信号输入到符合单元420进行符合判选。
符合系统，用于根据荧光信号，从伽马光子能量信息中去除第二伽马光子能量信息。符合系统的作用是通过反符合信号选出与反符合信号时间关联的伽马光子信号，并且作为多道分析器424的反符合门信号，最终达到去除非样品中正电子湮没成分的目的。符合系统工作的过程可例如为：符合系统在合适的时间窗内对两路输入信号进行符合，输出信号经过一定的延时(延时器422)后作为反符合门信号输入到多道分析器，424多道分析器对经过反符合判选的伽马光子能量信息信号进行统计，进而得到样品的反符合正电子湮没多普勒展宽谱。
符合系统，可例如包括：符合单元420，用于在预定的时间窗内对输入信号进行符合，生成符合信号，所述符合信号为逻辑信号；以及多道分析器424，用于对第一伽马光子能量信息进行统计，以得到正电子湮没多普勒展宽谱。
根据本发明实施例的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的系统，通过电子在闪烁片中产生的荧光信号(反符合信号)与之后在物质中湮没产生的伽马光子信号之间的时间关系，能够将不在待测样品中湮没的伽马信号排除，得到在样品中湮没的伽马信号。
在本公开的一种示例性实施例中，闪烁片可例如为：Pilot-U，厚度可例如在1.5mm-1.6mm之间。在实验中经常采用的放射源为22Na放射源，其发射正电子的能量在0-0.545MeV之间，为了探测到所有正电子，要求闪烁片有足够的厚度。但太厚的闪烁片虽然可以探测到所有的正电子，但对正电子湮没产生的0.511MeV的伽马光子以及放射源发射的1.28MeV伽马光子的探测效率也会提高。而反符合探测器探测到来自样品中正电子湮没产生的伽马光子信号或者与样品中湮没正电子级联相关的1.28MeV伽马光子信号时，会导致测量的有效计数率降低。所以，反符合探测器采用原子序数比较低且厚度适宜的材料作为闪烁片。在实际测量中，为了确定闪烁片的厚度，利用Geant4蒙特卡洛软件模拟不同厚度闪烁片对22Na放射源发射正电子的吸收率，结果如图6所示。图6是根据另一示例性实施例示出的Geant4模拟不同厚度的Pilot-U闪烁片对正电子的吸收率。在本发明实施例中，模拟用的闪烁片材料为Pilot-U，也可以选用其他符合条件的材料作为闪烁片。模拟结果表明：当闪烁片的厚度达到1.57mm时，闪烁片对核素Na-22产生正电子的吸收率就已经达到99.957％。同时，1.57mm厚的闪烁片对伽马光子的探测效率相对正电子的探测效率可以忽略不计。
图7是根据另一示例性实施例示出的一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的系统中反符合多普勒测量实验原理框图。
在本实施例中，设计了具体的实验方案对不同样品的多普勒展宽进行了测量，设计原理框图如图7所示。在实际测量中，反符合探测器702放射源采用22Na，闪烁片材料选用Pilot-U。
根据时幅转换器718(TAC)的工作原理，实验中采用时幅转换器718(TAC)作为反符合多普勒测量系统的符合单元。半导体探测器采用常用的由高纯锗(HPGe)探测器(706与708)，在探测到伽马信号后，探测器产生的阳极信号经前置放大器710(Pre-AMP)处理，一路经主放大器714(AMP)成形放大后输入到多道分析器722(MCA)；另一路经过定时滤波放大器712(TFA)成形为时间宽度较窄、上升沿较快的信号，接着通过恒比定时器704(CFDD)以适当的下阈对其进行定时处理，输出信号作为停止信号输入到TAC进行符合判选。而反符合探测器输出的阳极(Dynode)信号输入恒比定时704(CFDD)进行适当的能量选择后(去除噪声信号)输入到时幅转换器718(TAC)作为起始信号实现反符合判选。
时幅转换器718(TAC)作为符合单元，可以选择不同的时间窗对起始、停止信号进行符合；同时，TAC的单道筛选(SCA)功能还可以对与起始、停止信号间隔成正比的模拟信号幅度作进一步分析，选择出符合实验要求的信号并输出一个幅度不变、宽度固定的逻辑信号。将TAC输出的逻辑信号经过一定的延时作为反符合门信号输入到多道中，对“错误”的信号进行去除，从而得到样品的正电子多普勒展宽谱。
利用反符合多普勒测量系统对Fe-Cu合金、形变35％的Fe-Cu合金、聚乙烯(PE)和另一片闪烁片(Pilot-U)的多普勒谱进行测量，同时也测量了常规方法中“三明治”结构时不同样品的正电子湮没多普勒展宽谱。分别对常规方法和反符合方法测量得到的能谱进行解谱计算得到样品的SW参数，结果如图8、图9和表1所示：
表1 常规方法和反符合方法测量不同样品多普勒谱的SW参数结果对比
由实验结果可得，本发明实施例提出的反符合方法测量得到的SW参数的变化趋势与常规方法测量结果相近。说明反符合多普勒测量系统可以有效去除非样品中湮没的成分，从而达到只测量样品中信息的目的。由于在本次实验中采用的放射源22Na是由上下两片Kapton膜包裹而形成的，而反符合方法只能去除在闪烁片中产生反符合信号的正电子的湮没信息，不能去除在Kapton膜中正电子湮没的成分。因此，相对于常规方法测量的结果，反符合多普勒测量得到的S参数偏大、W参数偏小。
根据本发明实施例的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的系统，通过从伽马光子能量信息中去除第二伽马光子能量信息的方式，能够实现特殊样品(液态样品、不易制备的样品)和样品放射源非接触条件下的测量。该方式除了满足正常的多普勒测量外，还能应用在现场测量，扩展了正电子湮没多普勒测量方法的应用范围。
本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施例的方法。
通过以上的详细描述，本领域的技术人员易于理解，根据本发明实施例的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法及系统具有以下优点中的一个或多个。
根据一些实施例，本发明的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法，通过电子在闪烁片中产生的荧光信号(反符合信号)与之后在物质中湮没产生的伽马光子信号之间的时间关系，将不在待测样品中湮没的伽马信号排除，得到在样品中湮没的伽马信号。
根据另一些实施例，本发明的基于反符合的基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法，通过从伽马光子能量信息中去除第二伽马光子能量信息的方式，能够实现特殊样品(液态样品、不易制备的样品)和样品放射源非接触条件下的测量。该方式除了满足正常的多普勒测量外，还能应用在现场测量，扩展了正电子湮没多普勒测量方法的应用范围。
以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施例。应可理解的是，本发明不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。
此外，本说明书说明书附图所示出的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所公开的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用以限定本公开可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本公开所能产生的技术效果及所能实现的目的下，均应仍落在本公开所公开的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“第一”、“第二”及“一”等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本公开可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本发明可实施的范畴。

Claims (10)

1.一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的方法，其特征在于，包括：
利用放射源产生正电子，所述正电子包括进入样品的第一正电子和进入闪烁片的第二正电子；
获取正电子湮没产生的伽马光子能量信息，所述伽马光子能量信息包括所述第一正电子湮没产生的第一伽马光子能量信息以及所述第二正电子湮没产生的第二伽马光子能量信息；
获取所述第二正电子通过所述闪烁片时所述闪烁片产生的荧光信号；以及
根据所述荧光信号，从所述伽马光子能量信息中去除所述第二伽马光子能量信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
通过所述第一伽马光子能量信息获得正电子湮没多普勒展宽谱。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述荧光信号，从所述伽马光子能量信息中去除所述第二伽马光子能量信息，包括：
记录所述伽马光子能量信息的获取时间；
记录所述荧光信号的获取时间；
如果所述伽马光子能量信息的获取时间与所述荧光信号的获取时间在预设时间范围内，则将所述伽马光子能量信息排除。
4.一种基于反符合的用于正电子湮没多普勒展宽谱的系统，其特征在于，包括：
闪烁片，用于在正电子进入时产生荧光；
能量探测系统，用于获取正电子湮没产生的伽马光子能量信息，所述伽马光子能量信息包括进入样品的第一正电子湮没产生的第一伽马光子能量信息以及进入闪烁片的第二正电子湮没产生的第二伽马光子能量信息；
反符合探测系统，与所述闪烁片耦接，用于探测在进入所述闪烁片的所述第二正电子通过所述闪烁片时所述闪烁片产生的荧光信号；以及
符合系统，用于根据所述荧光信号，从所述伽马光子能量信息中去除所述第二伽马光子能量信息。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述反符合探测系统包括：
反符合探测器，用于获取放射源发出的正电子穿过闪烁片时产生的所述荧光信号；
放大器，用于将所述荧光信号放大；
能量选择器，用于去除测量中的噪声信号。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述反符合探测器包括：
所述放射源、光电倍增管、所述闪烁片；
其中所述闪烁片置于所述放射源与所述光电倍增管之间。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述闪烁片包括：
Pilot-U；
其中Pilot-U的厚度范围为1.5mm-1.6mm。
8.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述能量探测系统包括：
高能量分辨率的半导体探测器，用于获取正电子湮没产生的伽马光子能量信息，并在接收到所述伽马光子能量信息时，生成能量信号；
放大器，用于放大所述高能量分辨率的半导体探测器生成的所述能量信号。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述高能量分辨率的半导体探测器包括：
高纯锗探测器。
10.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述符合系统包括：
符合单元，用于在预定的时间窗内对输入信号进行符合，生成符合信号，所述符合信号为逻辑信号；以及
多道分析器，用于对所述第一伽马光子能量信息进行统计，以得到正电子湮没多普勒展宽谱。
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