CN111366967A - 一种强辐射场的辐照剂量率测量系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强辐射场的辐照剂量率测量系统,包括设于辐射区域内,用于接收放射源的辐照,并输出相应的像素特征信号的CMOS传感器;用于设置CMOS传感器,并将像素特征信号转换输出的线路板;设于非辐射区域内,和线路板通过线缆连接,用于通过线路板获得像素特征信号,并根据像素信号和辐照剂量率之间的关联关系获得辐照剂量率的处理器。本申请中利用CMOS传感器接收辐照时输出像素特征信号和辐照剂量率呈正相关这一特性,实现辐照剂量率的测量;而CMOS传感器和处理器之间采用普通线缆即可实现信号的传输,降低了强辐射场的剂量率测量的设备成本。本申请还提供了一种强辐射场的辐照剂量率测量方法,具有上述有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及辐射场探测技术领域,特别是涉及一种强辐射场的辐照剂量率测量系统和方法。
背景技术
在进行辐照实验和辐照加工时,通常采用强辐射放射源,如钴-60辐照室,剂量率通常大于50Gy/h。目前,用于测量高剂量率的探测器种类单一,国内外现有高剂量率探测器成熟产品主要采用电离室探测技术。电离室探头是基于放射源对电离室中的分子进行照射电离,产生电离子,基于该电离子产生模拟信号,该模拟信号需要用专用线缆传输至数据处理设备,对环境适应性差;并且该专用线缆在放射源的照射下,不可避免的会对专用线缆中传输的模拟信号产生影响。另外,电离室探头造价昂贵,无法批量生产,受污染或损坏后将增大探测成本。
发明内容
本发明的目的是提供一组强辐射场的辐照剂量率测量系统及方法,有利于降低强辐射场测量的成本。
为解决上述技术问题,本发明提供一种强辐射场的辐照剂量率测量系统,包括:
设于辐射区域内,用于接收放射源的辐照,并输出相应的像素特征信号的CMOS传感器;
设于辐射区域内,用于设置所述CMOS传感器,并将所述像素特征信号转换输出的线路板;
设于非辐射区域内,和所述线路板通过线缆连接,用于通过所述线路板获得所述像素特征信号,并根据所述像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系获得辐照剂量率的处理器。
可选地,还包括和所述处理器相连接的驱动装置;
所述处理器用于控制所述驱动装置驱动所述CMOS传感器相对于所述放射源移动,获得所述CMOS传感器和所述放射源相距不同距离时对应的像素特征信号。
可选地,所述CMOS传感器为积分时间和增益可调的传感器;
所述像素信号和辐照剂量率之间的关联关系为在所述CMOS传感器当前积分时间和当前增益条件下所述像素信号和所述辐照剂量率之间的关联关系。
可选地,还包括金属屏蔽腔体;
所述线路板和所述CMOS传感器设置在所述金属屏蔽腔体内;
所述金属屏蔽腔体贴合所述CMOS传感器的腔壁设置有辐照窗口,所述CMOS传感器可通过所述辐照窗口接收所述放射源的辐照;
所述金属屏蔽腔体贴合所述线路板表面的腔壁设置有多个散热孔。
可选地,所述CMOS传感器为黑白CMOS传感器。
本申请还提供了一种强辐射场的辐照剂量率测量方法,包括:
通过线缆接收线路板发送的在CMOS传感器被放射源辐照时生成的像素特征信号;
根据预先获得的像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系,和所述像素特征信号,确定通过所述CMOS传感器测得的放射源的辐照剂量率。
可选地,获得CMOS传感器在接收放射源辐照生成的像素特征信号,包括:
控制驱动装置驱动所述CMOS传感器相对于所述放射源移动;
获得所述CMOS传感器相距所述放射源在不同距离处,接收辐照生成的的像素特征信号。
可选地,获得所述CMOS传感器相距所述放射源在不同距离处,接收辐照生成的的像素特征信号,包括:
根据所述CMOS传感器和所述放射源之间的当前距离,设定所述CMOS传感器的积分时间和增益;
获得所述CMOS在当前积分时间和当前增益的状态下,接收辐照生成的像素特征信号;
根据预先获得的像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系,和所述像素特征信号,确定通过所述CMOS传感器测得的放射源的辐照剂量率,包括:
根据当前积分时间和当前增益对应的所述关联关系,和所述像素特征信号,确定所述辐照剂量率;
在确定所述辐照剂量率之后,还包括:
根据所述辐照剂量率和当前积分时间,确定辐照总剂量。
可选地,在获得CMOS传感器在接收放射源辐照生成的像素特征信号之前,还包括:
采集所述CMOS传感器在遮光状态且不同增益状态下,输出的多组噪声信号;
根据多组所述噪声信号设定各种不同增益状态下对应的噪声阈值;
根据预先获得的像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系,和所述像素特征信号,确定通过所述CMOS传感器测得的放射源的辐照剂量率,包括:
根据所述CMOS传感器测得所述像素特征信号时的增益大小,选取对应的所述噪声阈值对所述像素信号进行校准,获得校准像素特征信号;
根据所述校准像素特征信号和所述关联关系,确定所述辐照剂量率;
在获得所述校准像素特征信号之后,还包括:
当所述校准像素特征信号低于像素值阈值时,则发出告警。
可选地,预先获得像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系的过程包括:
采集多组测试CMOS传感器在每种积分时长、每种增益以及每种强度辐照条件下生成的多组像素值样本数据;
采集辐照剂量计在每种强度辐照条件下测得的辐照剂量率;
基于统计学原理,对所述多组像素样本数据进行数据处理,获得每种积分时长、每种增益以及每种强度辐照条件下对应的一组像素值数据;
根据所述像素值数据和所述辐照剂量率数据,获得所述像素值和辐照剂量率之间随积分时长、增益变化的关联关系。
本发明所提供的强辐射场的辐照剂量率测量系统,包括设于辐射区域内,用于接收放射源的辐照,并输出相应的像素特征信号的CMOS传感器;设于辐射区域内,用于设置CMOS传感器,并将像素特征信号转换输出的线路板;设于非辐射区域内,和线路板通过线缆连接,用于通过线路板获得像素特征信号,并根据像素信号和辐照剂量率之间的关联关系获得辐照剂量率的处理器。
本申请中在对强辐射场中的辐照剂量率进行探测时,采用了CMOS传感器,相对于传统的强辐射场的辐照剂量率的探测而言,本申请中提出了一种新的探测工具和探测方式,该CMOS传感器接收到不同强度的辐照时,其输出反应像素值大小的信号大小是不同的,且该像素值和辐照剂量率呈正相关;另外,CMOS传感器和处理器之间采用普通线缆即可实现信号的传输,相对于电离室的专用线缆的造价大大降低。因此本申请中处理器通过线缆获得CMOS传感器接收辐照生成的像素特征信号,并利用该像素特征信号与辐照剂量率之间的关联关系,即可分析获得CMOS传感器所在测量位置的辐照剂量率;在不降低测量精度的基础上,降低了强辐射场的剂量率测量的设备成本。
本申请还提供了一种强辐射场的辐照剂量率测量方法,具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
图1位本申请实施例提供的强辐射场的辐射剂量率测试系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的相同辐照剂量率下统计像素特征信号大小随积分时间和增益变化的线性关系;
图3为本申请实施例提供的不同积分时间条件下像素特征信号的大小与辐照剂量率间的线性关系;
图4为本申请实施例提供的金属屏蔽腔体的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的强辐射场的辐照剂量率测量方法的流程示意图;
图6为本申请另一实施例提供的强辐射场的辐照剂量率测量方法的流程示意图
图7为本申请实施例提供的CMOS传感器的噪声信号大小随辐照总剂量变化的示意图。
具体实施方式
对于核辐射源这一类能够产生对人体和各种设备产生较强损伤的强辐射场,对放射源的辐射场强度的测量尤为的重要。目前常规的检测这一类强辐射场的设备较为成熟的设备之一即为电离子室。而CMOS传感器测常用做感光、感热的探测,并未在强辐射场的测试领域应用。
本申请中发现CMOS传感器收到强辐射场的照射时,也能够较为灵敏的生成像素特征信号,并且该像素特征信号的大小受强辐射场的辐射剂量率的变化而变化。本申请基于这一原理提出了一种新的测试强辐射场的技术方案。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
如图1所示,图1位本申请实施例提供的强辐射场的辐射剂量率测试系统的结构示意图,该测试系统可以包括:
设于辐射区域内,用于接收放射源1的辐照,并输出相应的像素特征信号的CMOS传感器;
设于辐射区域内,用于设置CMOS传感器,并将像素特征信号转换输出的线路板;
设于非辐射区域内,和线路板通过线缆连接,用于通过线路板获得像素特征信号,并根据像素信号和辐照剂量率之间的关联关系获得辐照剂量率的处理器3。
如图1所示,CMOS传感器和线路板共同形成探测器2设置于辐射区域内,通过CMOS传感器感应接收放射源的辐照。探测器2和处理器3之间通过线缆连接。
CMOS传感器在接收放射源1的辐照后,会产生相应的像素特征信号,该像素特征信号是一种表征CMOS传感器受到辐照后生成的模拟信号,具体地,和常规CMOS传感器收到光线辐照后生成的信号类似,该像素特征信号是一种可反映CMOS传感器接收到的辐照强度大小的电信号,该电信号经过线路板进行处理转换后,即可通过线缆输出值处理器3。
因为像素特征信号是模拟信号,线路板可以将该模拟信号转换为数字信号,采用普通的网线线缆传输至处理器3即可;也可以将该模拟信号进行简单处理后仍然以模拟信号的形式传输至处理器3,此时可采用同轴线缆传输,可以保证50m的传输距离的信号不产生衰减。
无论线路板将像素特征信号是以数字信号还是以模拟信号的方式传输至处理器3,因为传输信号所需的电压等均是由线路板上的电源提供,因此所需要使用的线缆均属于常规低价格的线缆即可。
而对于目前常用的电离室测试强辐射场的测试方式中,电离室在接收到辐照时,也是产生模拟信号,但是和CMOS传感器不同的是,其模拟信号是因为放射源的辐照对电离室中气体分子产生电离,形成的电离子在专用电缆中流通形成模拟信号,因此,模拟信号的强弱完全依赖于电离室中电离子数量的多少,而不存在供模拟信号传输的电源,模拟信号在传输过程中易产生衰减,导致信号强度减弱进而导致输出的表征辐照剂量率的模拟信号不准确。
由此可见,本申请中采用CMOS传感器测试辐照剂量率,不仅仅有利于降低测试系统的成本,还有利于保证测试结果的精准度。
进一步地,CMOS传感器生成的表征辐照剂量率的像素特征信号后,处理器3根据预先确定出的像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系(正相关)即可确定该像素特征信号对应的辐照剂量率。
具体地,对于CMOS传感器等各种电子器件而言,长时间受放射源1的放射辐照,会不可避免的产生损伤。因此,在实际应用过程中,应当尽可能多的将整个测试系统中的部件设置在非辐射区域。因此,除了探测器2之外,处理器3等电子器件可以设置在非辐射区域,以延长处理器3的使用寿命。
综上所述,本申请中利用CMOS传感器在接收放射源辐射之后,可以相应产生像素特征信号,并且利用该像素特征信号的大小和CMOS传感器当前所在位置的剂量率的大小呈正相关这一特性,确定COMS传感器所在测试位置点的辐照剂量率;且该像素特征信号可以采用普通的线缆从辐射区域向非辐射区域的处理器传输。在很大程度上降低了传输信号的线缆成本,进而降低测试系统的使用成本,并且保证了测得的辐照剂量率的准确度。
基于上述实施例,在本申请的另一具体实施例中,如图1所示,该测量系统中,除了包含有CMOS传感器、线路板以及处理器等部件,还可以进一步地包括驱动装置4。
该驱动装置4和处理器3相连接,处理器3可以控制该驱动装置4驱动CMOS传感器相对于放射源1移动,获得CMOS传感器和放射源1相距不同距离是对应的像素特征信号。
需要说明的是,对于放射源1的辐照剂量率的大小显然和距离放射源1的远近有关。距离放射源1更近则辐照剂量率更大,反之,距离放射源1更远则辐照剂量率更大。
在对放射源1的辐照剂量率进行测量时,往往需要测得距离放射源1多个不同距离位置点的辐照剂量率,相应地,也就需要进行变化幅度较大的辐照剂量率的测量。
在常规的采用电离室测量辐照剂量率的测量方式中,电离室往往难以实现大幅度变化的辐照剂量率的测量,尤其是对于距离放射源1较远的位置的辐照剂量率的测量更为不精准。而本申请中采用CMOS传感器感应测量放射源的辐射,像素特征信号的传输可以通过线路板提供传输信号所需的电压,而并非如电离室受辐射产生的电离子进行信号传输,因此本申请中的测量系统能够满足大幅度变化的强辐射场的测量。
如图1所示,本实施例中在辐射区域内设置有一个滑道5,在滑道5上设置有可滑动的滑块6上,CMOS传感器和线路板形成的探测器设置在滑块6上;滑道5的一端设置有驱动装置4,具体可以是驱动电机,探测器2和驱动电机4分别通过两根线缆和非辐射区域的处理器3和电源7相连接;该驱动电机4可通过传送带和滑块6相连接。处理器3控制该驱动装置4带动滑块6在滑道5上移动,进而带动包括CMOS传感器在内的探测器2在滑道上滑动,改变CMOS传感器相对于放射源1的距离,实现CMOS传感器在距离放射源1不同位置处的辐照剂量率的测量。
可选地,在本申请的另一具体实施例中,本申请中的CMOS传感器具体可以是积分时间和增益大小可调的传感器。
相应地,处理器3在根据像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系确定辐照剂量率时,就需要根据在CMOS传感器测量辐照剂量率时的当前积分时间和当前增益条件下,像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系。
因为对于CMOS传感器的不同积分时间和增益而言,对于同一大小的辐照剂量率,生成的像素特征信号是不同的。也即是说,在不同的积分时间和增益条件下,CMOS传感器输出的像素特征信号大小随辐照剂量率的变化趋势是不同的。
如图2和图3所示,图2为本申请实施例提供的相同辐照剂量率下统计像素特征信号大小随积分时间和增益变化的线性关系,图3为本申请实施例提供的不同积分时间条件下像素特征信号的大小与辐照剂量率间的线性关系。图2中横坐标为积分时长,纵坐标为像素特征信号,图3中横坐标为辐照剂量率而纵坐标为像素特征信号,且三条直线分别为不同积分时长时,对应的像素特征信号和辐照剂量率之间的变化关系。由图2和图3所示可知,当CMOS传感器的积分时间越大,CMOS传感器输出的像素特征信号就越大,且像素特征信号随辐照剂量率变化的斜率也就越大。
在实际测量过程中,如前所述CMOS传感器需要测量变化幅度较大的辐照剂量率。对于CMOS传感器而言,其在测量不同范围大小的辐照剂量率时,采用不同的积分时长和增益,更有利于保证测量的准确性。例如,当CMOS传感器在测量距离放射源1较近的位置的辐照剂量率时,可以将CMOS传感器的积分时间设置偏小,那么在实际测量时,也就可以使得像素特征信号相对不至于太大;反之,当CMOS传感器在测量距离放射源1较远的位置的辐照剂量率时,可以将CMOS传感器的积分时间设置较大,也就可使得像素特征信号相对不至于太小。
可选地,在本申请的另一具体实施例中,CMOS传感器可以是黑白CMOS传感器。
因为CMOS传感器输出的像素特征信号是基于灰度图像的图像亮度确定的,采用彩色的CMOS传感器接收辐照后仍然需要转换为灰度图像,因此,直接采用黑白CMOS传感器是更优选的实施方式。
可选地,在本申请的另一具体实施例中,如图4所示,图4为本申请实施例提供的金属屏蔽腔体的结构示意图。还可以进一步地包括:
金属屏蔽腔体8;
线路板22和CMOS传感器21设置在金属屏蔽腔体8内;
金属屏蔽腔体8贴合CMOS传感器21的腔壁设置有辐照窗口81,CMOS传感器21可通过辐照窗口81接收放射源1的辐照;
金属屏蔽腔体8贴合线路板22表面的腔壁设置有多个散热孔82。
该金属屏蔽腔体8设置有辐照窗口81,使得CMOS传感器21的感应区域可透过辐照窗口81接收放射源1的辐照的同时,对CMOS传感器21其他部位都进行了遮挡保护,避免CMOS传感器21非感应区域和线路板22被辐射,延长CMOS传感器21和线路板22的使用寿命。
另外,进一步地考虑到CMOS传感器21和线路板22在工作过程中不可避免的会发热,若是线路板22温度过高,会影响CMOS传感器21和线路板22的工作性能,因此,在金属屏蔽腔体8贴合线路板22背面的腔壁上还设置有多个散热孔82,加快线路板22和CMOS传感器21的散热,保证线路板22和CMOS传感器21的工作性能。
本申请还提供了一种强辐射场的辐照剂量率测量方法的实施例。具体地,如图5所示,图5为本申请实施例提供的强辐射场的辐照剂量率测量方法的流程示意图,该测量方法可以包括:
S11:通过线缆接收线路板发送的在CMOS传感器被放射源辐照时生成的像素特征信号。
S12:根据预先获得的像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系,和像素特征信号,确定通过CMOS传感器测得的放射源的辐照剂量率。
本实施例中采用CMOS传感器接收放射源辐照,并利用线路板转换后通过线缆传输至处理器,处理器接收该像素特征信号后,根据预先确定的像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系,确定辐照剂量率。相对于常规的测量强辐射场的方式,本实施例中采用CMOS传感器代替电离室,采用像素特征信号代替电离室中电离子产生的模拟信号,使得像素特征信号采用普通线缆即可进行传输,在很大程度上降低了强辐射场的测量成本,并保证测量精度。
在本申请的另一具体实施例中,如图6所示,图6为本申请另一实施例提供的强辐射场的辐照剂量率测量方法的流程示意图,该强辐射场的辐照剂量率测量方法可以包括:
S21:采集CMOS传感器在遮光状态且不同增益状态下,输出的多组噪声信号。
S22:根据多组噪声信号设定CMOS传感器各种不同增益状态下对应的噪声阈值。
CMOS传感器在实际应用过程中,不断受放射源辐射,不可避免地会产生损伤,且随着CMOS传感器受辐照的辐照总剂量的增加而增大,进而导致CMOS传感器在实际使用时易产生噪声信号。
如图7所示,图7为本申请实施例提供的CMOS传感器的噪声信号大小随辐照总剂量变化的示意图。图7中横坐标为辐射总剂量的大小,纵坐标为噪音信号的大小。
因为CMOS传感器的辐照总剂量在每次使用时均会增加,因此,噪声信号也会随之增大。因此,每次进行辐照剂量率时均需要测量其噪声信号,以便对像素特征信号进行校准。
但是进一步地考虑到CMOS传感器的噪声信号随着CMOS传感器的增益增大而增大,因此,在CMOS传感器接收辐照而输出像素特征信号之前,需要先获得各种不同增益大小的噪声信号,进而获得对应的噪声阈值,以便为后续像素特征信号进行校准。
S23:控制驱动装置驱动CMOS传感器移动至未测量的测试点。
S24:根据当前测试点距离放射源的距离,调节CMOS传感器的积分时间和增益。
S25:接收CMOS传感器在当前测试点输出的像素特征信号。
S26:将像素特征信号和CMOS传感器的当前增益对应的噪声阈值做差值运算,获得校准像素特征信号。
S27:判断校准像素特征信号是否低于像素值阈值,若是,则发出告警,若否,则进入S28。
S28:根据CMOS传感器的当前积分时长和增益对应的像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系,和校准像素特征信号确定当前测试点的辐照剂量率,并根据当前辐照剂量率,确定辐照总剂量。
S29,判断当前测试点是否为最后一个测试点,若是,则测量结束,若否,则进入S23。
本实施例中可以实现CMOS传感器对和放射源相距多个不同距离的测试点进行测试,从而获得更为全面的强辐射场的测量;并且根据不同位置的测试点调整CMOS传感器的积分时间和增益,以选择最合适的积分时间和增益大小,实现更精准的辐照剂量率的测量;此外,还在获得像素特征信号之后,还基于噪声阈值对像素特征信号进行校准,并根据校准像素特征信号获得更为准确的辐照剂量率。
基于上述实施例对于本申请中预先获得像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系的过程包括:
步骤一:采集多组测试CMOS传感器在每种积分时长、每种增益以及每种强度辐照条件下生成的多组像素值样本数据。
步骤二:采集辐照剂量计在每种强度辐照条件下测得的辐照剂量率;
步骤三:基于统计学原理,对多组像素样本数据进行数据处理,获得每种积分时长、每种增益以及每种强度辐照条件下对应的一组像素特征值数据。
步骤四:根据像素值数据和辐照剂量率数据,获得像素值和辐照剂量率之间随积分时长、增益变化的关联关系。
具体地,可以采用同一型号的多个CMOS传感器,分别在同一积分时长、同一增益和距离放射源同一距离条件下,分别测得多个像素样本数据,将多个像素样本数据采用统计学原理,获得一个像素样本数据的均值;同时还通过辐照剂量计测得辐照剂量率,那么该均值和辐照剂量率即可作为同一积分时长、同一增益和距离放射源同一距离条件下的一组像素值特征值数据和辐照剂量率数据。按照类似的方法,即可采集获得多组不同积分时长、增益以及距离放射源同一距离条件下对应的多组像素值特征数据和辐照剂量率数据,基于多组像素值数据和辐照剂量率数据进行线性拟合,即可获得像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外,本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明,以免过多赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
Claims (10)
1.一种强辐射场的辐照剂量率测量系统,其特征在于,包括:
设于辐射区域内,用于接收放射源的辐照,并输出相应的像素特征信号的CMOS传感器;
设于所述辐射区域内,用于设置所述CMOS传感器,并将所述像素特征信号转换输出的线路板;
设于非辐射区域内,和所述线路板通过线缆连接,用于通过所述线路板获得所述像素特征信号,并根据所述像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系获得辐照剂量率的处理器。
2.如权利要求1所述的强辐射场的辐照剂量率测量系统,其特征在于,还包括和所述处理器相连接的驱动装置;
所述处理器用于控制所述驱动装置驱动所述CMOS传感器相对于所述放射源移动,获得所述CMOS传感器和所述放射源相距不同距离时对应的像素特征信号。
3.如权利要求1所述的强辐射场的辐照剂量率测量系统,其特征在于,所述CMOS传感器为积分时间和增益可调的传感器;
所述像素信号和辐照剂量率之间的关联关系为在所述CMOS传感器当前积分时间和当前增益条件下所述像素信号和所述辐照剂量率之间的关联关系。
4.如权利要求1所述的强辐射场的辐照剂量率测量系统,其特征在于,还包括金属屏蔽腔体;
所述线路板和所述CMOS传感器设置在所述金属屏蔽腔体内;
所述金属屏蔽腔体贴合所述CMOS传感器的腔壁设置有辐照窗口,所述CMOS传感器可通过所述辐照窗口接收所述放射源的辐照;
所述金属屏蔽腔体贴合所述线路板表面的腔壁设置有多个散热孔。
5.如权利要求1至4任一项所述的强辐射场的辐照剂量率测量系统,其特征在于,所述CMOS传感器为黑白CMOS传感器。
6.一种强辐射场的辐照剂量率测量方法,其特征在于,包括:
通过线缆接收线路板发送的在CMOS传感器被放射源辐照时生成的像素特征信号;
根据预先获得的像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系,和所述像素特征信号,确定通过所述CMOS传感器测得的放射源的辐照剂量率。
7.如权利要求6所述的强辐射场的辐照剂量率测量方法,其特征在于,获得CMOS传感器在接收放射源辐照生成的像素特征信号,包括:
控制驱动装置驱动所述CMOS传感器相对于所述放射源移动;
获得所述CMOS传感器相距所述放射源在不同距离处,接收辐照生成的像素特征信号。
8.如权利要求7所述的强辐射场的辐照剂量率测量方法,其特征在于,获得所述CMOS传感器相距所述放射源在不同距离处,接收辐照生成的像素特征信号,包括:
根据所述CMOS传感器和所述放射源之间的当前距离,设定所述CMOS传感器的积分时间和增益;
获得所述CMOS在当前积分时间和当前增益的状态下,接收辐照生成的像素特征信号;
根据预先获得的像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系,和所述像素特征信号,确定通过所述CMOS传感器测得的放射源的辐照剂量率,包括:
根据当前积分时间和当前增益对应的所述关联关系,和所述像素特征信号,确定所述辐照剂量率;
在确定所述辐照剂量率之后,还包括:
根据所述辐照剂量率和当前积分时间,确定辐照总剂量。
9.如权利要求6所述的强辐射场的辐照剂量率测量方法,其特征在于,在获得CMOS传感器在接收放射源辐照生成的像素特征信号之前,还包括:
采集所述CMOS传感器在遮光状态且不同增益状态下,输出的多组噪声信号;
根据多组所述噪声信号设定各种不同增益状态下对应的噪声阈值;
根据预先获得的像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系,和所述像素特征信号,确定通过所述CMOS传感器测得的放射源的辐照剂量率,包括:
根据所述CMOS传感器测得所述像素特征信号时的增益大小,选取对应的所述噪声阈值对所述像素信号进行校准,获得校准像素特征信号;
根据所述校准像素特征信号和所述关联关系,确定所述辐照剂量率;
在获得所述校准像素特征信号之后,还包括:
当所述校准像素特征信号低于像素值阈值时,则发出告警。
10.如权利要求6所述的强辐射场的辐照剂量率测量方法,其特征在于,预先获得像素特征信号和辐照剂量率之间的关联关系的过程包括:
采集多组测试CMOS传感器在每种积分时长、每种增益以及每种强度辐照条件下生成的多组像素值样本数据;
采集辐照剂量计在每种强度辐照条件下测得的辐照剂量率;
基于统计学原理,对所述多组像素样本数据进行数据处理,获得每种积分时长、每种增益以及每种强度辐照条件下对应的一组像素值数据;
根据所述像素值数据和所述辐照剂量率数据,获得所述像素值和辐照剂量率之间随积分时长、增益变化的关联关系。
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