CN107015267A - 探测器增益校正系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种探测器增益校正系统及方法，涉及放射性探测器技术领域。所述系统包括密封容器以及传送放置台，通过在密封容器上开设缝隙，以使放射源从所述缝隙发出的射线粒子呈平行射线。所述缝隙朝向探测器的探测单元，且密封容器相对探测器线性排布的方向运行，进而使探测器中的每个探测单元采集的所述射线粒子的注量率相同，根据接收的相同注量率的射线粒子调整所述探测单元的输出增益。与现有技术相比，本发明提供的探测器增益校正系统及方法降低了对校正环境的要求，同时便于用户做好辐射防护，保障了人体的安全。

Description

探测器增益校正系统及方法

技术领域

本发明涉及放射性探测器技术领域，具体而言，涉及一种探测器增益校正系统及方法。

背景技术

探测器一般都是由很多个小的探测单元组成。每个探测单元接收到射线粒子后，相应输出一个电流脉冲，脉冲的大小与粒子能量线性相关。在实际实现过程中，由于每个探测单元出厂后，增益大小很难一致，造成相同能量的粒子在不同探测单元的对应输出脉冲大小不一样，反映在二维影像上面，有很明显的条纹。现有技术中，在进行增益校正时，要求放射源的活跃度高，进行测量校正的场地大，因而只能在特定的场地(比如空旷的室外)进行增益校正，且难以做到完善的辐射防护。

因此，如何提供一种便于进行探测器增益校正，且易于实现完善的辐射防护的系统及方法，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种探测器增益校正系统及方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明较佳实施例所提供的技术方案如下所示：

本发明较佳实施例提供一种探测器增益校正系统，应用于探测器的增益校正，所述系统包括：

由辐射屏蔽材料组成的用于密封放射源的密封容器，以及用于使所述探测器相对所述密封容器移动的传送放置台，其中：

所述探测器包括若干呈线性排布的探测单元，所述传送放置台包括用于放置所述密封容器和所述探测器的放置部，使所述探测器的所述探测单元线性排布的方向与所述密封容器相对所述探测器的运动方向平行；

所述密封容器上开设有供所述放射源发出射线粒子的缝隙，所述缝隙朝向所述探测单元，所述密封容器和所述探测器在相对运动过程中，每个所述探测单元实际采集的所述射线粒子的注量率相同，以根据接收的相同注量率的射线粒子调整所述探测单元的输出增益。

在本发明的较佳实施例中，上述传送放置台包括底座，以及设置在所述底座上的直线滑轨，所述直线滑轨包括直线滑道、滑动设置在直线滑道上用于放置所述探测器或所述密封容器的滑块，所述底座一侧设置有凸出于所述底座的用于放置所述滑块或所述探测器的承载台，所述承载台与所述滑块相配合，以使所述放射源从所述密封容器的缝隙发出的射线粒子被所述探测单元接收。

在本发明的较佳实施例中，上述滑块上设置有用于固定所述探测器或所述密封容器的固定件。

在本发明的较佳实施例中，上述密封容器包括容器本体以及盖体，所述盖体盖设在所述容器本体开设有开口的一端，所述缝隙开设在所述容器本体的侧壁。

在本发明的较佳实施例中，上述密封容器还包括与所述缝隙配合的用于密封所述缝隙的密封塞，所述密封塞由所述辐射屏蔽材料组成。

在本发明的较佳实施例中，上述传送放置台包括承载板、传送带、电动机以及至少一个用于支撑所述承载板的支撑件，所述支撑件设置在所述承载板上，所述传送带设置在所述承载板上，所述传送带的一端与所述电动机的转轴传动连接。

在本发明的较佳实施例中，上述承载板设置有避免所述探测器或密封容器滑落的挡板。

在本发明的较佳实施例中，上述支撑件远离所述承载板的一端设置有用于移动的轮。

在本发明的较佳实施例中，上述辐射屏蔽材料包括铅、硫酸铅、硫酸钡、有机玻璃中的一种或任意组合。

本发明还提供一种探测器增益校正方法，应用于基于探测器增益校正系统的探测器的增益校正，所述探测器增益校正系统包括由辐射屏蔽材料组成的用于密封放射源的密封容器，以及用于使所述探测器相对所述密封容器移动的传送放置台，所述探测器包括若干呈线性排布的探测单元，所述方法包括：

在所述密封容器上开设供所述放射源发出射线粒子的缝隙；

通过所述传送放置台使容纳有放射源的密封容器相对所述探测器运动，且所述缝隙朝向所述探测单元，以使每个所述探测单元实际采集的所述射线粒子的注量率相同；

根据接收的相同注量率的射线粒子调整所述探测单元的输出增益，使每个所述探测单元采的输出计数率相同。

本发明提供的探测器增益校正系统及方法通过在密封容器上开设缝隙，以使放射源从所述缝隙发出的射线粒子呈平行射线，所述缝隙朝向探测器的探测单元，且密封容器相对探测器线性排布的方向运行，进而使探测器中的每个探测单元采集的所述射线粒子的注量率相同，根据接收的相同注量率的射线粒子调整所述探测单元的输出增益，使每个所述探测单元采集到的计数率相同。与现有技术相比，本发明提供的探测器增益校正系统及方法降低了对校正环境的要求，同时便于用户做好辐射防护，保障了人体的安全。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的探测器增益校正系统的结构示意图。

图2是图1中I部位的局部放大示意图。

图3为本发明第一实施例提供的探测器的结构示意图。

图4为本发明第一实施例提供的密封容器的爆炸图。

图5为本发明第二实施例提供的探测器增益校正系统的结构示意图。

图6为本发明第三实施例提供的探测器增益校正方法的流程示意图。

图标：100-探测器增益校正系统；110-探测器；111-探测单元；120-密封容器；121-容器本体；122-盖体；123-缝隙；124-密封塞；130-传送放置台；131-底座；1311-承载台；132-直线滑轨；1321-直线滑道；1322-滑块；1323-支撑件；1324-固定件；133-承载板；134-传送带；135-电动机；136-挡板；137-轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例：

请结合参照图1、图2和图3，其中，图1为本发明第一实施例提供的探测器增益校正系统100的结构示意图，图2是图1中I部位的局部放大示意图，图3为本发明第一实施例提供的探测器110的结构示意图。本实施例提供的探测器增益校正系统100可以用于探测器110的增益校正，该系统可以包括密封容器120以及传送放置台130。所述密封容器120由屏蔽材料组成，用于容纳放射源。所述传送放置台130用于使所述探测器110相对密封容器120运动。

进一步地，所述探测器110可以为线阵探测器110。可以理解地，所述探测器110可以包括若干呈线性排布的探测单元111，用于采集被探测对象的射线粒子并计数。所述探测器110与终端设备相配合，该终端设备可将计数大小转化为灰度值，进而呈现出被采集对象的二维影像。所述终端设备可以是个人电脑、平板电脑等，在此不作具体限定。

在本实施例中，所述探测单元111可以是由晶体与光电传感器组成的探测单元111，也可以是由化合物半导体组成的探测单元111，这里不作具体限定。

进一步地，每个探测单元111接收到放射源发出的射线粒子后，相应输出一个电流脉冲，脉冲的大小与粒子能量线性相关。因为有散射等背景噪音的存在，探测单元111会接收到很多不同能量的粒子。为了消除背景噪声的影响，可以在探测单元111的电路中设置一个阈值范围。只有在阈值范围内的粒子信号才能被相应的采集电路收集到。采集电路每收集到一个粒子信号，所述终端设备在相对应位置累计计数一次。

在实际实现过程中，由于每个探测单元111出厂后，输出增益大小很难一致，这造成相同能量的粒子在不同探测单元111的对应输出脉冲大小不一样。而本发明提供的探测器增益校正系统100便可解决该问题。

在本实施例中，所述密封容器120上开设有供所述放射源发出射线粒子的缝隙123。所述缝隙123与所述密封容器120的容纳腔室连通，可使位于该容纳腔室中的放射源从所述缝隙123中发出射线粒子。所述放射源从该缝隙123发出的射线粒子为接近平行或平行的射线粒子束，以保障发射出的射线粒子所经过的区域的注量率相同。在进行增益校正时，所述缝隙123朝向所述探测单元111，以使所述密封容器120和所述探测器110在相对运动过程中，每个所述探测单元111实际采集的所述射线粒子的注量率相同，根据接收的相同注量率的射线粒子调整所述探测单元111的输出增益，使每个所述探测单元111采的输出计数率相同。即，使相同能量的射线粒子经不同探测单元111采集后，对应输出的脉冲一致。

可选地，所述缝隙123可以为竖直设置在所述密封容器120的侧壁上。当然，开设的缝隙123也可以是与略微倾斜于所述的竖直。所述缝隙123的宽度以及长度可根据具体情况而设置，这里不作具体限定。

在本实施例中，所述传送放置台130可以包括底座131以及设置在底座131上的直线滑轨132。所述直线滑轨132可以包括直线滑道1321以及滑轨。所述滑块1322滑动设置在直线滑道1321。其中，所述直线滑道1321可使所述滑块1322沿直线运动，所述滑块1322用于放置所述探测器110或所述密封容器120。

在本实施例中，所述传送放置台130可以包括用于放置所述密封容器120和所述探测器110的放置部。所述放置部可以是承载台1311与所述滑块1322的组合。例如，所述密封容器120放置在所述滑块1322上，所述探测器110放置在所述承载台1311上，以使所述探测器110的所述探测单元111线性排布的方向与所述密封容器120相对所述探测器110的运动方向平行。

在本实施例中，所述底座131的一侧可以设置有突出于所述底座131的承载台1311。所述承载台1311用于放置所述密封容器120或所述探测器110的承载台1311。可理解地，探测器110在进行增益校正时，若所述滑块1322上放置探测器110，则所述承载台1311便放置密封容器120；若所述滑块1322上放置密封容器120，则所述承载台1311便放置所述探测器110，而设置在所述密封容器120上的缝隙123始终朝向所述探测器110。可选地，从所述缝隙123发射的射线粒子垂直入射至所述探测单元111。

进一步地，所述承载台1311与所述滑块1322相配合，以使所述放射源从所述密封容器120的缝隙123发出的射线粒子被所述探测单元111接收。即，探测单元111可接收到从缝隙123透过的射线粒子。

进一步地，所述直线滑轨132还可包括支撑件1323，所述支撑件1323设置在所述直线滑道1321的相对两端，用于支撑所述直线滑道1321，以使滑块1322可在直线滑道1321上滑动，另外还可避免滑块1322滑出与直线滑道1321。

在本实施例中，为了使每个探测单元111所采集的射线粒子数量以及粒子能量相同，可以通过使滑块1322匀速滑动来实现。比如，所述直线滑轨132为一种直线电机，而滑块1322为直线电机的动子，通过动子匀速滑动，可使密封容器120相对所述探测器110匀速运动，且运动方向与探测单元111的线性排布方向平行。通过这种方式，可保障每个探测单元111在采集射线粒子时，与放射源的距离相同，进而使注量率和粒子的能量密度相同。

在本实施例中，所述滑块1322上还可以设置有用于固定件1324。所述固定件1324用于固定放置的探测器110或密封容器120，以避免探测器110或密封容器120在滑块1322移动过程中出现偏移，而导致探测单元111之间的实际注量率以及粒子的能量密度不同，进而影响探测单元111的输出增益校正。

具体地，所述固定件1324可以根据放置的密封容器120或探测器110而设置。比如，所述滑块1322上用于放置密封容器120，则所述固定件1324可以为与该密封容器120相配合的块状结构，通过多个块状结构卡固密封容器120，以避免密封容器120在滑块1322运动过程中相对滑块1322运动，进一步保障了探测器110增益校正的精度。

请参照图4，是本发明第一实施例提供的密封容器120的爆炸图。在本实施例中，所述密封容器120可以包括容器本体121和盖体122。所述容器本体121具有容纳腔室，该容纳腔室可以用于放置所述放射源，所述缝隙123设置在所述容器本体121的侧壁。所述盖体122盖在容器本体121的开口上，以密封该容器本体121，避免放射源发出的射线粒子对周边环境造成影响。

具体地，所述密封容器120与所述探测器110相配合，该密封容器120的形状及尺寸可根据具体情况而设置。比如，所述密封容器120可以为圆柱状结构，也可以为长方体的盒状结构。在此不作具体限定。

进一步地，所述密封容器120还可以包括与所述缝隙123相配合的密封塞124。所述密封塞124可以用于密封或封堵所述缝隙123。优选地，所述密封塞124由所述辐射屏蔽材料组成。当用户在不使用该密封容器120时，可用密封塞124堵住所述缝隙123，减少或阻止放射源发出的射线粒子，进一步保障用户的人身安全。

进一步地，所述盖体122上可以设置有便于拿取的盖柄，所述容器本体121上可以设置有便于提放的把手。设置的把手可以便于用户携带所述容器本体121。

一般地，所述放射源可以分类为点源、线源、面源。例如，所述放射源为点源，为了尽可能使进入每个探测单元111的剂量是一样的，需要将点源放到离探测器110尽可能远的地方，来得到近似平行的射线粒子束。因为距离比较远，在满足上述阈值范围的情况下，要求点源的活度要较高。因而现有技术中的在采用点源在进行增益校正时，要求的场地大，且难以做好辐射防护。

又例如，现有技术中若采用面源进行探测器110的增益校正，一般需要用玻璃钢材料，根据需求的尺寸而制作一个面型的容器，灌入水和放射性液体。然后不停摇动，使放射性液体均匀分布在水中，以保证每个探测单元111获得的剂量相同。而现有技术中的面源具有下述缺点：

比如，因需要人长时间的摇动，有严重的辐射安全问题，又因为是液体源，很容易沾污衣物或人体皮肤，对人体造成辐射伤害；使用后，放射性液体回收保管很难处理。现有技术中的线源的制作和缺点与面源类似，这里不再赘述。

在本实施例中，所述放射源可以为固体放射源，通过所述缝隙123形成线源。所述固体放射源可以是，但不限于钴60、铯137、铱192等，这里不作具体限定。需要说明的是，数字60、137、192分别表示钴、铯、铱的相对原子质量。

在本实施例中，探测器110在进行增益校正时，探测器110与放射源的距离较近，即用户可在较小的空间里(比如室内)进行校正，降低了对校正环境的要求。另外，因探测器110与放射源的距离较近，放置的放射源的活跃度可以较低，有利于用户做好辐射防护，进一步保障用户的人身安全。

在本实施例中，所述辐射屏蔽材料包括铅、硫酸铅、硫酸钡、有机玻璃中的一种或任意组合。所述辐射屏蔽材料可以根据不同的放射源而采用对应的材料。比如，放射源发射出γ射线，所述辐射屏蔽材料可以采用铅玻璃、有机钡玻璃、钨等。在其他实施方式中，所述辐射屏蔽材料还可以是其他材料，比如有机玻璃、铁、钢板等，这里不再赘述。

第二实施例：

请参照图5，是本发明第二实施例提供的探测器增益校正系统100的结构示意图。第二实施例提供的探测器增益校正系统100与第一实施例提供的工作原理及取得的技术效果与第一实施例提供的基本相同，不同之处在于第二实施例中的传送放置台130可以包括承载板133、传送带134、电动机135以及至少一个用于支撑所述承载板133的支撑件1323。可理解地，第二实施例中的密封容器120以及探测器110可以与第一实施例的相同。

在第二实施例中，所述放置部可以是承载板133与传送带134的组合，用于放置密封容器120和探测器110，以使所述探测器110的所述探测单元111线性排布的方向与所述密封容器120相对所述探测器110的运动方向平行。

具体地，所述支撑件1323设置在所述承载板133上，用于支撑承载板133。所述传送带134设置在所述承载板133上，所述传送带134的一端与所述电动机135的转轴传动连接。通过电动机135转动，带动所述传送带134移动，进而使位于传送带134上的探测器110或密封容器120运动。优选地，所述电动机135可带动所述传送带134匀速运动。以使密封容器120从探测器110的一端移动至另一端，以使探测器110的每个探测单元111接受到注量率以及能量密度均相同的射线粒子束。

进一步地，承载板133可以设置有避免所述探测器110或密封容器120滑落的挡板136。可选地，在承载板133的两端均设置有所述挡板136。

进一步地，所述支撑件1323远离所述承载板133的一端可以设置有用于移动的轮137。设置的轮137可方便用户移动所述探测器增益校正系统100。

可选地，所述支撑件1323为4个柱状结构，分别设置在承载板133的四角以支撑所述承载板133。

第三实施例：

请参照图6，是本发明第三实施例提供的探测器增益校正方法的流程示意图。第三实施例提供的探测器增益校正方法可以应用于上述实施例中的探测器增益校正系统100。所述方法可以包括以下步骤：

步骤S210，在密封容器120上开设供放射源发出射线粒子的缝隙123；

步骤S220，通过传送放置台130使容纳有放射源的密封容器120相对探测器110运动，且所述缝隙123朝向探测单元111，以使每个所述探测单元111实际采集的所述射线粒子的注量率相同；

步骤S230，根据接收的相同注量率的射线粒子调整所述探测单元111的输出增益，使每个所述探测单元111采的输出计数率相同。

在本实施例中，比如，步骤S210可以由铣床在密封容器120开设所述缝隙123。步骤S210-S230可以由相应的设备或用户执行，这里不再赘述。

综上所述，本发明提供一种探测器增益校正系统及方法。通过在密封容器上开设缝隙，以使放射源从所述缝隙发出的射线粒子呈平行射线，所述缝隙朝向探测器的探测单元，且密封容器相对探测器线性排布的方向运行，进而使探测器中的每个探测单元采集的所述射线粒子的注量率相同，根据接收的相同注量率的射线粒子调整所述探测单元的输出增益，使每个所述探测单元采集到的计数率相同。与现有技术相比，本发明提供的探测器增益校正系统及方法降低了对校正环境的要求，设置的密封容器便于用户做好辐射防护，保障了人体的安全。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种探测器增益校正系统，其特征在于，应用于探测器的增益校正，所述系统包括：

由辐射屏蔽材料组成的用于密封放射源的密封容器，以及用于使所述探测器相对所述密封容器移动的传送放置台，其中：

所述探测器包括若干呈线性排布的探测单元，所述传送放置台包括用于放置所述密封容器和所述探测器的放置部，使所述探测器的所述探测单元线性排布的方向与所述密封容器相对所述探测器的运动方向平行；

所述密封容器上开设有供所述放射源发出射线粒子的缝隙，所述缝隙朝向所述探测单元，所述密封容器和所述探测器在相对运动过程中，每个所述探测单元实际采集的所述射线粒子的注量率相同，以根据接收的相同注量率的射线粒子调整所述探测单元的输出增益。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传送放置台包括底座，以及设置在所述底座上的直线滑轨，所述直线滑轨包括直线滑道、滑动设置在直线滑道上用于放置所述探测器或所述密封容器的滑块，所述底座一侧设置有凸出于所述底座的用于放置所述滑块或所述探测器的承载台，所述承载台与所述滑块相配合，以使所述放射源从所述密封容器的缝隙发出的射线粒子被所述探测单元接收。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述滑块上设置有用于固定所述探测器或所述密封容器的固定件。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述密封容器包括容器本体以及盖体，所述盖体盖设在所述容器本体开设有开口的一端，所述缝隙开设在所述容器本体的侧壁。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述密封容器还包括与所述缝隙配合的用于密封所述缝隙的密封塞，所述密封塞由所述辐射屏蔽材料组成。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传送放置台包括承载板、传送带、电动机以及至少一个用于支撑所述承载板的支撑件，所述支撑件设置在所述承载板上，所述传送带设置在所述承载板上，所述传送带的一端与所述电动机的转轴传动连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述承载板设置有避免所述探测器或密封容器滑落的挡板。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述支撑件远离所述承载板的一端设置有用于移动的轮。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的系统，其特征在于，所述辐射屏蔽材料包括铅、硫酸铅、硫酸钡、有机玻璃中的一种或任意组合。

10.一种探测器增益校正方法，其特征在于，应用于基于探测器增益校正系统的探测器的增益校正，所述探测器增益校正系统包括由辐射屏蔽材料组成的用于密封放射源的密封容器，以及用于使所述探测器相对所述密封容器移动的传送放置台，所述探测器包括若干呈线性排布的探测单元，所述方法包括：

在所述密封容器上开设供所述放射源发出射线粒子的缝隙；

通过所述传送放置台使容纳有放射源的密封容器相对所述探测器运动，且所述缝隙朝向所述探测单元，以使每个所述探测单元实际采集的所述射线粒子的注量率相同；

根据接收的相同注量率的射线粒子调整所述探测单元的输出增益，使每个所述探测单元采的输出计数率相同。