CN111551570A - 一种辐射防护门屏蔽性能检测方法及系统 - Google Patents
一种辐射防护门屏蔽性能检测方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种辐射防护门屏蔽性能检测方法及系统,所述方法包括:(1)通过辐射发射器发射辐射对辐射防护门进行辐射测试;(2)通过辐射检测器检测透过辐射防护门的辐射强度;(3)计算辐射传递系数;(4)统计相关辐射数据;(5)根据辐射数据对辐射防护门屏蔽性能进行评估。本发明提供的一种辐射防护门屏蔽性能检测方法及系统不仅能准确检测透过辐射防护门的辐射强度,还能准确的计算辐射传递系数,更加完善对辐射防护门屏蔽性能的评价。
Description
技术领域
本发明属于辐射防护门技术领域,具体涉及一种辐射防护门屏蔽性能检测方法及系统。
背景技术
辐射防护门是一种可以防辐射的门;屏蔽防护是射线包括穿透物质时强度会减弱,一定厚度的屏蔽物质能减弱射线的强度,在辐射源与人体之间设置足够厚的屏蔽物(屏蔽材料),便可降低辐射水平,使人们在工作所受到的剂量降低最高允许剂量以下,确保人身安全,达到防护目的。屏蔽防护的要点是在射线源与人体之间放置一种能有效吸收射线的屏蔽材料。对于X射线常用的屏蔽材料是铅板和混凝土墙、钢板,或者是钡水泥(添加有硫酸钡-也称重晶石粉末的水泥)墙。然而,现有辐射防护门屏蔽性能检测过程对辐射强度检测误差大;同时,不能准确的计算辐射传递系数,影响对辐射防护门屏蔽性能的检测。
综上所述,现有技术存在的问题是:现有辐射防护门屏蔽性能检测过程对辐射强度检测误差大;同时,不能准确的计算辐射传递系数,影响对辐射防护门屏蔽性能的检测。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明提供一种辐射防护门屏蔽性能检测方法及系统不仅能准确检测透过辐射防护门的辐射强度,还能准确的计算辐射传递系数,更加完善对辐射防护门屏蔽性能的评价。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案是:一种辐射防护门屏蔽性能检测方法,所述方法包括:
(1)通过辐射发射器发射辐射对辐射防护门进行辐射测试;
(2)通过辐射检测器检测透过辐射防护门的辐射强度;
(3)计算辐射传递系数;
(4)统计相关辐射数据;
(5)根据辐射数据对辐射防护门屏蔽性能进行评估。
进一步的,步骤(2)中所述辐射强度检测方法具体包括:通过辐射检测器选择要测量的空间辐射点,测量所述空间辐射点的辐射强度记为A,并以所述空间辐射点为圆心建立三维空间坐标:
a)以M1(0,Y,0)、M2(X,0,0)、M3(0,-Y,0)、M4(-X,0,0)、M5(0,0,Z)、M6(0,0,-Z)建立第一批测量点进行测量并记录,8≤X=Y=Z≤10mm;
b)以N1(-X/2,Y/2,Z/2)、N2(-X/2,Y/2,-Z/2)、N3(X/2,Y/2,Z/2)、N4(X/2,-Y/2,-Z/2)、N5(-X/2,-Y/2,Z/2)、N6(-X/2,-Y/2,-Z/2)、N7(X/2,-Y/2,Z/2)、N8(X/2,-Y/2,-Z/2)建立第二批测量点进行测量并记录;
c)以第一批测量点中任意一一点和第二批测量点中任意一点连线的中点建立第三批测量点P1、P2……P48进行测量并记录;
d)计算第一批的均值B、第二批的均值C以及第三批的标准差σ,最终辐射强度D的计算公式为:
式中,M1-M6、N1-N8、P1-P48为各测量点的辐射强度;E=3.47。
进一步的,步骤(3)中所述辐射传递系数计算方法具体包括:
3.1将系统面元分为灰体面元和非灰体面元两种类型,对每个面元生成射向半空间的初始发射辐射光线集,并记录相关的初始化信息;
3.2对每个面元的初始发射辐射光线集的发射辐射光线进行辐射光线追踪,判断每个发射辐射光线经直射或反射到达其他面元的落点;
3.3根据落点所在的面元的类型分析发射辐射光线由落点所在的面元直接反射到其他面元的能量,直至发射辐射光线被完全吸收或射向外部空间;
3.4基于步骤3.3的分析结果,遍历系统中所有的面元,计算每个面元到其他面元的辐射传递系数,其中面元i到面元j的辐射传递系数Dij为:
式中,Ei是面元i的初始发射辐射光线集的辐射总能量,Eij_1是面元i的发射辐射光线直接到达面元j后被吸收的能量,Eij_2是面元i的发射辐射光线经其他面元一次反射到达面元j后被吸收的能量,Eij_d是面元i的发射辐射光线经其他面元d-1次反射到达面元j后被吸收的能量。
进一步的,所述步骤3.1中具体包括利用蒙特卡洛法生成射向半空间的初始发射辐射光线集;所述初始化信息包括初始发射辐射光线集的辐射总能量和发射辐射光线总数,以及每个发射辐射光线的发射方向、携带的能量及与其它面元的相交情况;根据Steven-Blotzmann定律计算初始发射辐射光线集的辐射总能量。
进一步的,所述步骤3.3中还包括:
若落点所在的面元的类型为灰体面元,则将发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量定义为该面元的初始化信息中的初始发射辐射光线集的总能量;
若落点所在的面元的类型为非灰体面元,则采用辐射光线追踪法找出发射辐射光线经该面元直接反射后所相交的其他面元,根据相应的物理定律计算出发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量。
进一步的,所述方法还包括:当检测的辐射强度超过标准辐射强度时,将所述辐射强度定义为异常超标辐射数据,并通过警报器进行警报通知。
进一步的,所述方法还包括:通过显示器显示检测辐射强度及性能评估结果。
为达到以上目的,本发明采用的另一种技术方案是:一种辐射防护门屏蔽性能检测系统,所述系统包括主控模块,以及与所述主控模块连接的辐射强度检测模块、辐射源发射模块、校正模块、系数计算模块、辐射数据统计模块和性能评估模块;
所述主控模块用于通过主控机控制各个模块正常工作;
所述辐射强度检测模块用于通过辐射检测器获得透过辐射防护门的辐射强度;
辐射源发射模块用于通过辐射发射器发射辐射对辐射防护门进行辐射测试;
系数计算模块用于通过计算程序对辐射传递系数进行计算;
辐射数据统计模块用于通过统计程序对检测的辐射数据进行统计;
性能评估模块用于通过评估程序根据监测辐射数据对辐射防护门屏蔽性能进行评估。
进一步的,所述辐射强度检测模块检测方法为:通过辐射检测器选择要测量的空间辐射点,测量所述空间辐射点的辐射强度记为A,并以所述空间辐射点为圆心建立三维空间坐标:
a)以M1(0,Y,0)、M2(X,0,0)、M3(0,-Y,0)、M4(-X,0,0)、M5(0,0,Z)、M6(0,0,-Z)建立第一批测量点进行测量并记录,8≤X=Y=Z≤10mm;
b)以N1(-X/2,Y/2,Z/2)、N2(-X/2,Y/2,-Z/2)、N3(X/2,Y/2,Z/2)、N4(X/2,-Y/2,-Z/2)、N5(-X/2,-Y/2,Z/2)、N6(-X/2,-Y/2,-Z/2)、N7(X/2,-Y/2,Z/2)、N8(X/2,-Y/2,-Z/2)建立第二批测量点进行测量并记录;
c)以第一批测量点中任意一一点和第二批测量点中任意一点连线的中点建立第三批测量点P1、P2……P48进行测量并记录;
d)计算第一批的均值B、第二批的均值C以及第三批的标准差σ,最终辐射强度D的计算公式为:
式中,M1-M6、N1-N8、P1-P48为各测量点的辐射强度;E=3.47。
进一步的,所述系数计算模块计算辐射传递系数具体为:
3.1将系统面元分为灰体面元和非灰体面元两种类型,对每个面元生成射向半空间的初始发射辐射光线集,并记录相关的初始化信息;
3.2对每个面元的初始发射辐射光线集的发射辐射光线进行辐射光线追踪,判断每个发射辐射光线经直射或反射到达其他面元的落点;
3.3根据落点所在的面元的类型分析发射辐射光线由落点所在的面元直接反射到其他面元的能量,直至发射辐射光线被完全吸收或射向外部空间;
3.4基于步骤3.3的分析结果,遍历系统中所有的面元,计算每个面元到其他面元的辐射传递系数,其中面元i到面元j的辐射传递系数Dij为:
式中,Ei是面元i的初始发射辐射光线集的辐射总能量,Eij_1是面元i的发射辐射光线直接到达面元j后被吸收的能量,Eij_2是面元i的发射辐射光线经其他面元一次反射到达面元j后被吸收的能量,Eij_d是面元i的发射辐射光线经其他面元d-1次反射到达面元j后被吸收的能量。
进一步的,所述系数计算模块还用于利用蒙特卡洛法生成射向半空间的初始发射辐射光线集;所述初始化信息包括初始发射辐射光线集的辐射总能量和发射辐射光线总数,以及每个发射辐射光线的发射方向、携带的能量及与其它面元的相交情况;根据Steven-Blotzmann定律计算初始发射辐射光线集的辐射总能量。
进一步的,所述系数计算模块还用于:
当落点所在的面元的类型为灰体面元时,将发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量定义为该面元的初始化信息中的初始发射辐射光线集的总能量;
当落点所在的面元的类型为非灰体面元,将采用辐射光线追踪法找出发射辐射光线经该面元直接反射后所相交的其他面元,根据相应的物理定律计算出发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量。
进一步的,所述系统还包括警报模块;
所述警报模块与主控模块连接,用于通过警报器根据检测异常超标辐射数据进行警报通知。
进一步的,所述系统还包括显示模块;
所述显示模块与主控模块连接,用于通过显示器显示检测辐射强度数据及性能评估结果。
本发明的效果在于,本发明通过辐射强度检测模块可以提高辐射检测精度;同时,通过系数计算模块利用灰体面元的漫反射特性,避免了对灰体表面反射辐射光线的追踪计算,加速了系统的“辐射传递系数”计算进程。具体地,首先对每个面元在半空间范围内生成发射光束集,并对每束光束进行辐射光线追踪,求解光束与其它面元的相交情况;其中,当光束遇到非灰体表面时,根据相应的物理定律计算反射光束(如镜面反射定律)。当光束遇到灰体表面时,利用灰体表面的漫反射特性将反射能量直接定义为半空间分布的发射光束集;计算辐射传递系数可以避免对灰体表面的多次反射辐射光线的追踪计算,能够大幅提高辐射传递系数的计算精度。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程示意图;
图2为本发明所述辐射防护门屏蔽性能检测系统一实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述。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,均属于本发明保护的范围。
参阅图1,图1为本发明所述方法的流程示意图。本发明所提供的辐射防护门屏蔽性能检测方法包括以下步骤:
步骤101:通过辐射发射器发射辐射对辐射防护门进行辐射测试。
具体的,通过辐射发射器提供检测所需的辐射强度。
步骤102:通过辐射检测器检测透过辐射防护门的辐射强度。
辐射强度检测方法具体包括:通过辐射检测器选择要测量的空间辐射点,测量所述空间辐射点的辐射强度记为A,并以所述空间辐射点为圆心建立三维空间坐标:
a)以M1(0,Y,0)、M2(X,0,0)、M3(0,-Y,0)、M4(-X,0,0)、M5(0,0,Z)、M6(0,0,-Z)建立第一批测量点进行测量并记录,8≤X=Y=Z≤10mm;
b)以N1(-X/2,Y/2,Z/2)、N2(-X/2,Y/2,-Z/2)、N3(X/2,Y/2,Z/2)、N4(X/2,-Y/2,-Z/2)、N5(-X/2,-Y/2,Z/2)、N6(-X/2,-Y/2,-Z/2)、N7(X/2,-Y/2,Z/2)、N8(X/2,-Y/2,-Z/2)建立第二批测量点进行测量并记录;
c)以第一批测量点中任意一一点和第二批测量点中任意一点连线的中点建立第三批测量点P1、P2……P48进行测量并记录;
d)计算第一批的均值B、第二批的均值C以及第三批的标准差σ,最终辐射强度D的计算公式为:
式中,M1-M6、N1-N8、P1-P48为各测量点的辐射强度;E=3.47。
还需要强调的是,以上测量过程中均选择同一台或同一批X射线检测仪。在使用X射线检测仪测量该辐射点得出数值A,并与标准值X进行比较,当A≤X-b,结束测量,其中X为国家标准值,b为常量。
步骤103:计算辐射传递系数。
辐射传递系数计算方法具体包括:
3.1将系统面元分为灰体面元和非灰体面元两种类型,对每个面元生成射向半空间的初始发射辐射光线集,并记录相关的初始化信息;
在一个具体的实施例中是利用蒙特卡洛法生成射向半空间的初始发射辐射光线集;所述初始化信息包括初始发射辐射光线集的辐射总能量和发射辐射光线总数,以及每个发射辐射光线的发射方向、携带的能量及与其它面元的相交情况;根据Steven-Blotzmann定律计算初始发射辐射光线集的辐射总能量。
3.2对每个面元的初始发射辐射光线集的发射辐射光线进行辐射光线追踪,判断每个发射辐射光线经直射或反射到达其他面元的落点;
3.3根据落点所在的面元的类型分析发射辐射光线由落点所在的面元直接反射到其他面元的能量,直至发射辐射光线被完全吸收或射向外部空间;
还需要强调的是,所述辐射传递系数计算方法还包括:当落点所在的面元的类型为灰体面元时,将发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量定义为该面元的初始化信息中的初始发射辐射光线集的总能量;当落点所在的面元的类型为非灰体面元,将采用辐射光线追踪法找出发射辐射光线经该面元直接反射后所相交的其他面元,根据相应的物理定律计算出发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量。
3.4基于步骤3.3的分析结果,遍历系统中所有的面元,计算每个面元到其他面元的辐射传递系数,其中面元i到面元j的辐射传递系数Dij为:
式中,Ei是面元i的初始发射辐射光线集的辐射总能量,Eij_1是面元i的发射辐射光线直接到达面元j后被吸收的能量,Eij_2是面元i的发射辐射光线经其他面元一次反射到达面元j后被吸收的能量,Eij_d是面元i的发射辐射光线经其他面元d-1次反射到达面元j后被吸收的能量。
面元i对其他面元的辐射传递系数的计算方法和面元j相同。本方法中初始面元有N个,利用相同的方法对每一个面元进行计算,可得到所有面元之间的辐射传递系数,共N×N个。
步骤104:统计相关辐射数据。
步骤105:通过评估程序根据统计辐射数据对辐射防护门屏蔽性能进行评估。
具体的,可以将最后的统计结果与辐射防护门屏蔽标准进行对比,评估得到最后的结果。
所述方法还包括:当检测的辐射强度超过标准辐射强度时,将所述辐射强度定义为异常超标辐射数据,并通过警报器进行警报通知。
所述方法还包括:通过显示器显示检测辐射强度及性能评估结果。
参阅图2,图2为本发明所述辐射防护门屏蔽性能检测系统一实施例的结构框图。本发明所提供的一种辐射防护门屏蔽性能检测系统包括:主控模块2,以及与主控模块2连接的辐射强度检测模块1、辐射源发射模块3、校正模块4、系数计算模块5、辐射数据统计模块6和性能评估模块7。主控模块2用于通过主控机控制各个模块正常工作。
辐射强度检测模块1,与主控模块2连接,用于通过辐射检测器检测透过辐射防护门的辐射强度数据。
所述辐射强度检测模块1检测方法为:通过辐射检测器选择要测量的空间辐射点,测量所述空间辐射点的辐射强度记为A,并以所述空间辐射点为圆心建立三维空间坐标:
a)以M1(0,Y,0)、M2(X,0,0)、M3(0,-Y,0)、M4(-X,0,0)、M5(0,0,Z)、M6(0,0,-Z)建立第一批测量点进行测量并记录,8≤X=Y=Z≤10mm;
b)以N1(-X/2,Y/2,Z/2)、N2(-X/2,Y/2,-Z/2)、N3(X/2,Y/2,Z/2)、N4(X/2,-Y/2,-Z/2)、N5(-X/2,-Y/2,Z/2)、N6(-X/2,-Y/2,-Z/2)、N7(X/2,-Y/2,Z/2)、N8(X/2,-Y/2,-Z/2)建立第二批测量点进行测量并记录;
c)以第一批测量点中任意一一点和第二批测量点中任意一点连线的中点建立第三批测量点P1、P2……P48进行测量并记录;
d)计算第一批的均值B、第二批的均值C以及第三批的标准差σ,最终辐射强度D的计算公式为:
式中,M1-M6、N1-N8、P1-P48为各测量点的辐射强度;E=3.47。
还需要强调的是,以上测量过程中均选择同一台或同一批X射线检测仪。在使用X射线检测仪测量该辐射点得出数值A,并与标准值X进行比较,当A≤X-b,结束测量,其中X为国家标准值,b为常量。
本发明提供的X射线检测仪的误差在±15%。
辐射源发射模块3用于通过辐射发射器发射辐射对辐射防护门进行辐射测试。
校正模块4用于通过校正程序对检测的辐射强度进行校正。
系数计算模块5用于通过计算程序对辐射传递系数进行计算。
具体的,系数计算模块5计算方法为:
将系统面元分为灰体面元和非灰体面元两种类型,对每个面元生成射向半空间的初始发射辐射光线集,并记录相关的初始化信息。
在一个具体的实施例中是利用蒙特卡洛法生成射向半空间的初始发射辐射光线集;所述初始化信息包括初始发射辐射光线集的辐射总能量和发射辐射光线总数,以及每个发射辐射光线的发射方向、携带的能量及与其它面元的相交情况;根据Steven-Blotzmann定律计算初始发射辐射光线集的辐射总能量。
对每个面元的初始发射辐射光线集的发射辐射光线进行辐射光线追踪,判断每个发射辐射光线经直射或反射到达其他面元的落点。
根据落点所在的面元的类型分析发射辐射光线由落点所在的面元直接反射到其他面元的能量,直至发射辐射光线被完全吸收或射向外部空间。
还需要强调的是,所述系数计算模块还用于:当落点所在的面元的类型为灰体面元时,将发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量定义为该面元的初始化信息中的初始发射辐射光线集的总能量;当落点所在的面元的类型为非灰体面元,将采用辐射光线追踪法找出发射辐射光线经该面元直接反射后所相交的其他面元,根据相应的物理定律计算出发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量。
基于上述分析结果,遍历系统中所有的面元,计算每个面元到其他面元的辐射传递系数,其中面元i到面元j的辐射传递系数Dij为:
式中,Ei是面元i的初始发射辐射光线集的辐射总能量,Eij_1是面元i的发射辐射光线直接到达面元j后被吸收的能量,Eij_2是面元i的发射辐射光线经其他面元一次反射到达面元j后被吸收的能量,Eij_d是面元i的发射辐射光线经其他面元d-1次反射到达面元j后被吸收的能量。
辐射数据统计模块6用于通过统计程序对相关的辐射数据进行统计。
性能评估模块7用于通过评估程序根据监测辐射数据对辐射防护门屏蔽性能进行评估。
具体的,可以将最后的统计结果与辐射防护门屏蔽标准进行对比,评估得到最后的结果。
在其他实施例中,本系统还包括警报模块8。警报模块8用于通过警报器根据检测异常超标辐射数据进行警报通知。
在其他实施例中,本系统还包括显示模块9。显示模块9用于通过显示器显示检测辐射强度数据及性能评估结果。
区别于现有技术,本发明提供的一种辐射防护门屏蔽性能检测方法及系统,通过辐射强度检测模块可以提高辐射检测精度;同时,通过系数计算模块利用灰体面元的漫反射特性,避免了对灰体表面反射辐射光线的追踪计算,加速了系统的“辐射传递系数”计算进程。具体地,首先对每个面元在半空间范围内生成发射光束集,并对每束光束进行辐射光线追踪,求解光束与其它面元的相交情况;其中,当光束遇到非灰体表面时,根据相应的物理定律计算反射光束(如镜面反射定律)。当光束遇到灰体表面时,利用灰体表面的漫反射特性将反射能量直接定义为半空间分布的发射光束集;计算辐射传递系数可以避免对灰体表面的多次反射辐射光线的追踪计算,能够大幅提高辐射传递系数的计算精度。
本领域技术人员应该明白,本发明所述方法及系统并不限于具体实施方式中所述的实施例,上面的具体描述只是为了解释本发明的目的,并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式,同样属于本发明的技术创新范围,本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (14)
1.一种辐射防护门屏蔽性能检测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)通过辐射发射器发射辐射对辐射防护门进行辐射测试;
(2)通过辐射检测器检测透过辐射防护门的辐射强度;
(3)计算辐射传递系数;
(4)统计相关辐射数据;
(5)根据辐射数据对辐射防护门屏蔽性能进行评估。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述辐射强度检测方法具体包括:通过辐射检测器选择要测量的空间辐射点,测量所述空间辐射点的辐射强度记为A,并以所述空间辐射点为圆心建立三维空间坐标:
a)以M1(0,Y,0)、M2(X,0,0)、M3(0,-Y,0)、M4(-X,0,0)、M5(0,0,Z)、M6(0,0,-Z)建立第一批测量点进行测量并记录,8≤X=Y=Z≤10mm;
b)以N1(-X/2,Y/2,Z/2)、N2(-X/2,Y/2,-Z/2)、N3(X/2,Y/2,Z/2)、N4(X/2,-Y/2,-Z/2)、N5(-X/2,-Y/2,Z/2)、N6(-X/2,-Y/2,-Z/2)、N7(X/2,-Y/2,Z/2)、N8(X/2,-Y/2,-Z/2)建立第二批测量点进行测量并记录;
c)以第一批测量点中任意一一点和第二批测量点中任意一点连线的中点建立第三批测量点P1、P2……P48进行测量并记录;
d)计算第一批的均值B、第二批的均值C以及第三批的标准差σ,最终辐射强度D的计算公式为:
式中,M1-M6、N1-N8、P1-P48为各测量点的辐射强度;E=3.47。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中所述辐射传递系数计算方法具体包括:
3.1将系统面元分为灰体面元和非灰体面元两种类型,对每个面元生成射向半空间的初始发射辐射光线集,并记录相关的初始化信息;
3.2对每个面元的初始发射辐射光线集的发射辐射光线进行辐射光线追踪,判断每个发射辐射光线经直射或反射到达其他面元的落点;
3.3根据落点所在的面元的类型分析发射辐射光线由落点所在的面元直接反射到其他面元的能量,直至发射辐射光线被完全吸收或射向外部空间;
3.4基于步骤3.3的分析结果,遍历系统中所有的面元,计算每个面元到其他面元的辐射传递系数,其中面元i到面元j的辐射传递系数Dij为:
式中,Ei是面元i的初始发射辐射光线集的辐射总能量,Eij_1是面元i的发射辐射光线直接到达面元j后被吸收的能量,Eij_2是面元i的发射辐射光线经其他面元一次反射到达面元j后被吸收的能量,Eij_d是面元i的发射辐射光线经其他面元d-1次反射到达面元j后被吸收的能量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤3.1中具体包括利用蒙特卡洛法生成射向半空间的初始发射辐射光线集;所述初始化信息包括初始发射辐射光线集的辐射总能量和发射辐射光线总数,以及每个发射辐射光线的发射方向、携带的能量及与其它面元的相交情况;根据Steven-Blotzmann定律计算初始发射辐射光线集的辐射总能量。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤3.3中还包括:
若落点所在的面元的类型为灰体面元,则将发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量定义为该面元的初始化信息中的初始发射辐射光线集的总能量;
若落点所在的面元的类型为非灰体面元,则采用辐射光线追踪法找出发射辐射光线经该面元直接反射后所相交的其他面元,根据相应的物理定律计算出发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:当检测的辐射强度超过标准辐射强度时,将所述辐射强度定义为异常超标辐射数据,并通过警报器进行警报通知。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:通过显示器显示检测辐射强度及性能评估结果。
8.一种辐射防护门屏蔽性能检测的系统,其特征在于,所述系统包括主控模块,以及与所述主控模块连接的辐射强度检测模块、辐射源发射模块、校正模块、系数计算模块、辐射数据统计模块和性能评估模块;
所述主控模块用于通过主控机控制各个模块正常工作;
所述辐射强度检测模块用于通过辐射检测器获得透过辐射防护门的辐射强度;
辐射源发射模块用于通过辐射发射器发射辐射对辐射防护门进行辐射测试;
系数计算模块用于通过计算程序对辐射传递系数进行计算;
辐射数据统计模块用于通过统计程序对检测的辐射数据进行统计;
性能评估模块用于通过评估程序根据监测辐射数据对辐射防护门屏蔽性能进行评估。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述辐射强度检测模块检测方法为:通过辐射检测器选择要测量的空间辐射点,测量所述空间辐射点的辐射强度记为A,并以所述空间辐射点为圆心建立三维空间坐标:
a)以M1(0,Y,0)、M2(X,0,0)、M3(0,-Y,0)、M4(-X,0,0)、M5(0,0,Z)、M6(0,0,-Z)建立第一批测量点进行测量并记录,8≤X=Y=Z≤10mm;
b)以N1(-X/2,Y/2,Z/2)、N2(-X/2,Y/2,-Z/2)、N3(X/2,Y/2,Z/2)、N4(X/2,-Y/2,-Z/2)、N5(-X/2,-Y/2,Z/2)、N6(-X/2,-Y/2,-Z/2)、N7(X/2,-Y/2,Z/2)、N8(X/2,-Y/2,-Z/2)建立第二批测量点进行测量并记录;
c)以第一批测量点中任意一一点和第二批测量点中任意一点连线的中点建立第三批测量点P1、P2……P48进行测量并记录;
d)计算第一批的均值B、第二批的均值C以及第三批的标准差σ,最终辐射强度D的计算公式为:
式中,M1-M6、N1-N8、P1-P48为各测量点的辐射强度;E=3.47。
10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述系数计算模块计算辐射传递系数具体为:
3.1将系统面元分为灰体面元和非灰体面元两种类型,对每个面元生成射向半空间的初始发射辐射光线集,并记录相关的初始化信息;
3.2对每个面元的初始发射辐射光线集的发射辐射光线进行辐射光线追踪,判断每个发射辐射光线经直射或反射到达其他面元的落点;
3.3根据落点所在的面元的类型分析发射辐射光线由落点所在的面元直接反射到其他面元的能量,直至发射辐射光线被完全吸收或射向外部空间;
3.4基于步骤3.3的分析结果,遍历系统中所有的面元,计算每个面元到其他面元的辐射传递系数,其中面元i到面元j的辐射传递系数Dij为:
式中,Ei是面元i的初始发射辐射光线集的辐射总能量,Eij_1是面元i的发射辐射光线直接到达面元j后被吸收的能量,Eij_2是面元i的发射辐射光线经其他面元一次反射到达面元j后被吸收的能量,Eij_d是面元i的发射辐射光线经其他面元d-1次反射到达面元j后被吸收的能量。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述系数计算模块还用于利用蒙特卡洛法生成射向半空间的初始发射辐射光线集;所述初始化信息包括初始发射辐射光线集的辐射总能量和发射辐射光线总数,以及每个发射辐射光线的发射方向、携带的能量及与其它面元的相交情况;根据Steven-Blotzmann定律计算初始发射辐射光线集的辐射总能量。
12.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述系数计算模块还用于:
当落点所在的面元的类型为灰体面元时,将发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量定义为该面元的初始化信息中的初始发射辐射光线集的总能量;
当落点所在的面元的类型为非灰体面元,将采用辐射光线追踪法找出发射辐射光线经该面元直接反射后所相交的其他面元,根据相应的物理定律计算出发射辐射光线由该面元直接反射到其他面元的能量。
13.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述系统还包括警报模块;
所述警报模块与主控模块连接,用于通过警报器根据检测异常超标辐射数据进行警报通知。
14.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述系统还包括显示模块;
所述显示模块与主控模块连接,用于通过显示器显示检测辐射强度数据及性能评估结果。
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