CN112269205B - 用于确定放射性探测器参数的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种用于确定放射性探测器参数的方法,通过测量获取实际测量过程中探测器与标准点源之间的实际距离,并基于测量获取的实际距离进行蒙特卡罗计算,使的模拟测量方案的参数与实际测量的参数保持一致,降低实际测量过程中由于粗略调节带来的误差,提高确定的探测器参数的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及放射性测量技术领域,具体涉及一种用于确定放射性探测器参数的方法。
背景技术
在放射性探测领域,探测器的测量准确度与其内部的各种参数有关,例如,冷指的几何形状与尺寸,探测器晶体的类型和死层厚度等,但相关参数会随着使用环境和时间而发生变化,因此,在采用探测器进行定量测量分析时,为保证测量准确度,通常需要在使用前对探测器参数进行确定。现有技术中,对于探测器参数的确定通常采用测量和计算分离的方法进行,这种方式在计算结果的精度上会有所限制,并且效率较低。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于确定放射性探测器参数的方法。
根据本发明的实施例,提供了一种用于确定放射性探测器参数的方法,包括:
用所述探测器进行实际测量,选择标准点源,将所述标准点源和所述探测器间隔放置,获取所述探测器对所述标准点源的探测效率,并测量所述标准点源与所述探测器之间的距离,获得实际测量的探测效率、所述标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与标准点源之间的实际距离一一对应的数据。
制定所述探测器的模拟测量方案,其中,所述模拟测量方案包括所述标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与标准点源之间的距离,其与实际测量中获得的所述标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与标准点源之间的实际距离一致,设定探测器参数。
基于模拟测量方案进行模拟测量,使用蒙特卡罗方法,获取所述模拟测量的探测效率,将其与实际测量获得的探测效率进行比较,当两者相等时,在所述模拟测量方案中设定的探测器参数即为所述探测器参数。
可选地,在利用所述探测器进行实际测量步骤前还包括:制定所述探测器的前置模拟测量方案,其中,所述前置模拟测量方案通过改变探测器参数的值、改变放射源能量的值以及改变探测器与放射源之间的距离的值获得多次前置模拟测量方案;基于所述多次前置模拟测量方案进行多次前置模拟测量,利用蒙特卡罗方法,获得每次前置模拟测量方案的探测效率,其中,所述前置模拟测量方案的探测效率与探测器参数、放射源能量以及探测器与放射源之间的距离一一对应。
可选地,在基于多次前置模拟测量方案进行多次前置模拟测量,利用蒙特卡罗方法,获得每次前置模拟测量方案的探测效率步骤之后,在用所述探测器进行实际测量步骤之前还包括:制定所述探测器的实际测量方案,其中,所述实际测量方案中所选用的标准点源通过如下方式获得:比较所述前置模拟测量方案的探测效率,选择对探测器参数变化敏感的放射源能量,基于选择的放射源能量选择所述标准点源,使所述标准点源的特征伽玛射线能量等于选择的放射源能量,形成实际测量方案。
可选地,比较所述前置模拟测量方案的探测效率,当探测效率随着探测器参数的变化幅度大于第一设定阈值时,判定放射源能量对探测器参数的变化敏感。
可选地,将所述标准点源和所述探测器间隔放置的步骤包括:比较具有相同放射源能量的所述前置模拟测量方案的探测效率,当探测效率随着探测器参数的变化幅度大于第二设定阈值时,判定探测器与放射源之间的距离对探测器参数的变化敏感,选择对探测器参数的变化敏感的探测器与放射源之间的距离,确定所述标准点源和/或所述探测器的预设位置;向所述预设位置移动所述标准点源和/或所述探测器。
可选地,所述方法还包括验证步骤:
用所述探测器进行验证实际测量,选择另一标准点源,将所述另一标准点源与所述探测器间隔放置,使用所述探测器对所述另一标准点源的放射性进行测量,获取所述探测器对所述另一标准点源的探测效率,并测量所述另一标准点源与所述探测器的实际距离,获得验证实际测量的探测效率、所述另一标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与另一标准点源之间的实际距离一一对应的数据。
制定所述探测器的验证模拟测量方案,其中,所述验证模拟测量方案包括所述探测器参数、所述另一标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与另一标准点源的距离,其与所述验证实际测量方案中获得所述另一标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与另一标准点源的距离一致。
基于所述验证模拟测量方案进行验证模拟测量,使用蒙特卡罗方法,获取所述验证模拟测量方案的探测效率,将其与验证实际测量方案中获得的探测器效率进行比较,当两者差值小于第三设定阈值时,判断所述探测器参数通过验证。
可选地,还包括对所述探测器的探测器参数的再次确定,包括:重复所述方法的步骤,其中,所述前置模拟测量方案中探测器参数的值为所述验证步骤中通过验证的所述探测器参数基于时间的增大。
可选地,所述探测器参数至少包括以下参数中的一个:正向外死层厚度;正向内死层厚度;侧向外死层厚度;侧向内死层厚度。
可选地,所述探测器参数至少包括以下参数中的一个:前端死层厚度;后端死层厚度;侧向死层厚度。
根据本发明的另一方面,提供了一种包括用于确定放射性探测器参数的程序指令的计算机可读介质,所述计算机可读介质包括存储在其上的程序指令,所述程序指令可由计算机执行以实现前述任一方法。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于确定探测器参数的系统,其中,所述系统包括:存储器,用于存储可由处理器执行的指令;以及处理器,用于执行所述指令以实现前述任一方法。
本发明的实施例通过随实际测量过程中的探测器和标准点源的位置进行测量,获取标准点源和探测器之间的实际距离,并利用蒙特卡罗方法利用获取的标准点源和探测器之间的实际距离进行计算,获取模拟测量的探测效率,使的模拟测量方案和和实际测量方案的数据精确对应,降低了测量过程中由于粗略调节导致的数据误差,提高了探测器参数的准确度。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述,本发明的其它目的和优点将显而易见,并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本发明一个实施例的用于确定放射性探测器参数的方法的探测器应用场景示意图;
图2是根据本发明一个实施例的用于确定放射性探测器参数的方法的探头结构示意图;
图3是根据本发明一个实施例的用于确定放射性探测器参数的方法的探测器测量原理示意图;
图4是根据本发明一个实施例的用于确定放射性探测器参数的方法的确定验证参数的流程示意图;
图5是根据本发明一个实施例的用于确定放射性探测器参数的方法的定位测量装置结构示意图;
图6是根据本发明一个实施例的用于确定放射性探测器参数的方法的验证的定位测量原理示意图。
附图标记说明:
1、探测器;2、放射源;3、放大电路;4、多道脉冲幅度分析器;5、液氮罐;11、第一探头;111、第一晶体;112、第一壳体;113、第一绝缘体;12、第二探头;121、第二晶体;122、第二壳体;123、第二绝缘体;101、第一位置;102、第二位置;10、实际测量方案;20、执行测量方案;30、模拟测量方案;100、双目视觉感知系统;110、相机;120、红外光源;130、光笔;200、待测物品。
需要说明的是,附图并不一定按比例来绘制,而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一个实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需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。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
为便于对本发明的理解,现在以HPGe探测器为例,结合附图对其测量原理进行说明。
如图1所示的探测器1可以用于确定未知放射源2的核素种类,具体地,未知放射源2发出的γ光子到达探测器1的探头后,与探测器1的半导体晶体的敏感区介质发生作用并产生电信号,该电信号由电子放大电路3处理后,经由多道脉冲幅度分析器4进行统计生成能谱,通过分析能谱中各能峰面积(计数率),可以确定能量分支比,从而匹配具有相同γ光子并且各能量分支比也相同的核素以确定未知放射源2的核素种类。
HPGe探测器属于半导体探测器,其采用的半导体材料包括同轴型、平面型、井型等晶体类型。探测器对于放射源的探测效率受探测器的晶体尺寸、放射源位置和放射源发出的γ光子能量等条件的影响,而探测效率决定了能谱中的能峰面积,因此,对于同一放射源的不同能量γ光子的探测效率的差异将会导致对能量分支比的计算误差,并进一步影响对未知放射源核素种类的匹配。
如图2所示的对于相同型号的第一探头11和第二探头12,当第一探头11的第一壳体112和第一绝缘体113与第二探头12的第二壳体122和第二绝缘体123等外部结构参均相同时,第一探头11的第一晶体111的死层厚度参数为a1,第二探测器12的第二晶体121的死层厚度参数为a2,当a1大于a2时,第一晶体11的敏感区体积显然小于第二晶体121的敏感区体积。使用第一探头11和第二探头12对同一放射源进行测量时,由于第二晶体121的敏感区体积具有更大的接收面积用于和到达第二探头12的γ光子进行相互作用,因此对于相同的放射源,第二探头12的探测效率要大于第一探测器11的探测效率。另一方面,HPGe探测器需要在液氮罐5提供的低温环境下使用,虽然保存环境仅需要常温即可,但是死层厚度参数会随着时间而增大,因此需要在使用前对探测器参数进行确定。
探测效率还与放射源2与探测器1的距离有关。具体地,如图3所示的对于第一位置101和第二位置102处的相同标准电源,使用探测器1进行测量的示意图,设置在相对于探测器1的轴向源距离为C’的第一位置101处和轴向源距离为C的第二位置102处的相同标准点源,分别有第一空间张角δ1和第二空间张角δ2。显然,在第一位置1处的标准点源相对于探测器1具有更大的第一空间张角δ1,在第一位置1处发出的γ光子更多被探测器1接收并与探测器1内的敏感介质发生相互作用,因而有更多的γ光子被探测器1计数。因此,对于同一标准点源,探测器1对于具有相同能量的γ光子在第一位置101处的探测效率大于第二位置102处的探测效率。
根据本发明的一些实施例,提供了一种用于确定放射性探测器参数的方法,包括:
步骤T1,用所述探测器进行实际测量,选择标准点源,将标准点源和探测器间隔放置,获取探测器对标准点源的探测效率,并测量标准点源与探测器之间的距离,获得实际测量的探测效率、标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与标准点源之间的实际距离一一对应的数据。
具体地,步骤T1中的标准点源的选择可以根据探测器的型号或者已知参数进行判断,例如,通过探测器参数判断探测器的测量范围,或者根据探测器的晶体类型,选择在探测器的测量范围内对探测器参数敏感的放射源能量,根据选择的放射源能量选择标准点源,使得标准点源的特征伽玛射线的能量等于选择的放射源能量。其中,标准点源为能量、活度和分支比已知的薄膜点源,标准点源与探测器的距离为轴向源-探测器距离或者径向源-探测器距离。
将选择的标准点源放置在探测器的测量范围内,通过探测器对标准点源的测量结果,计算探测器对标准点源特征伽玛射线的探测效率,同时测量探测器与标准点源的实际距离,获得探测器与标准点源之间的实际距离、探测器对标准点源特征伽玛射线的探测效率、标准点源特征伽玛射线能量一一对应的数据组。其中,探测器对标准点源的特征γ射线的测量探测效率可以通过以下公式确定。
εp(Ei)=Na(Ei)/[A0(Ei)×P(Ei)]。
其中,εp(Ei)为探测器对能量为Ei的γ射线的探测效率,Na(Ei)为探测器对能量为Ei的γ射线的净计数率,A0(Ei)为加入标准源能量为Ei的γ核素活度,P(Ei)为分支比。
测量探测器与标准点源之间的实际距离可以采用双目视觉感知系统100,如图5所示,双目视觉感知系统100包括两台相机110、红外光源120和光笔130,通过光笔130和相机110实现对待测物品200的标定,在待测物品200上设置反光靶片,通过相机110拍摄靶片反射的红外光线的照片可以实现待测物品200的精确定位。
如图6所示,对于完成标定的标准点源和探测器,通过相机110拍摄标准点源和探测器对应组件上的靶片反射的红外光线的照片可以实现对标准点源和探测器的精确定位。从而确定探测器与标准点源之间的实际距离。在一些其他的实施例中,定位测量装置也可以采用蓝光扫描等具有精确位置测量功能的装置或系统。
步骤T2,制定探测器的模拟测量方案,其中,模拟测量方案包括标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与标准点源之间的距离,其与实际测量中获得的标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与标准点源之间的实际距离一致,设定探测器参数。
具体地,模拟测量方案通过设定探测器参数,模拟具有设定探测器参数的探测器对标准点源的探测效率,通过设定模拟测量方案的参数可以使模拟测量方案对应的模拟测量与实际测量的条件一致。具体地,设定模拟测量的放射源,使其与实际测量使用的标准点源相同,设定模拟测量的探测器与放射源之间的距离,使其与实际测量步骤中获取的探测器与标准点源之间的实际距离一致,通过改变探测器参数的值可以获取多个模拟测量方案,用于进行多次模拟测量。其中,探测器参数可以是探测器的晶体参数、冷指尺寸等。
步骤T3,基于模拟测量方案进行模拟测量,使用蒙特卡罗方法,获取模拟测量的探测效率,将其与实际测量获得的探测效率进行比较,当两者相等时,在模拟测量方案中设定的探测器参数即为所述探测器参数。
具体地,步骤T3中采用蒙特卡罗计算程序针对模拟测量方案的进行计算,采用脉冲能量分布计数卡记录每一个模拟测量方案的探测效率。模拟测量方案通过采用与实际测量步骤相同的标准点源、设定相同的探测器与标准点源之间的实际距离,可以实现模拟测量和实际测量的放射源能量、放射源位置和探测效率的对应,从而实现对实际测量使用的探测器与模拟测量方案设定的探测器参数的匹配。
本领域技术人员可以理解地,现有技术中通常采用制定实际测量方案和模拟测量方案,使得实际测量方案与模拟测量方案的放射源能量、放射源位置一致,然后通过改变模拟测量方案的探测器参数,比较两者的探测效率,当两者的探测效率相等时,则判断模拟测量方案采用的探测器参数为实际测量使用探测器的探测器参数。但是,在实际测量过程中,通常无法实现精确调节,即无法实现探测器与标准点源之间的实际距离与制定的实际测量方案对应的预设位置相一致,然而基于蒙特卡罗方法进行模拟计算的过程中却不存在调节误差的问题,通过输入参数即可实现与模拟测量方案的准确对应。这就导致通过探测器获取的实际测量的探测效率与通过蒙特卡罗方法获取的模拟测量方案的探测效率对应的放射源位置不再相同,这将会影响确定的探测器参数的准确度。而本申请的实施例中,通过模拟测量方案采用实际测量步骤中测量获取的标准点源和探测器之间的实际距离解决了上述问题。
在一些实施例中,在利用探测器进行实际测量步骤前还包括:
步骤S1,制定探测器的前置模拟测量方案,其中,前置模拟测量方案通过改变探测器参数的值、改变放射源能量的值以及改变探测器与放射源之间的距离的值获得多次前置模拟测量方案。
具体地,可以基于厂家提供的型号参数,或者,基于已有的探测器的数据库选择前置模拟测量方案中探测器参数的取值范围或者取值点,基于现有的标准点源的类型或者基于测量实验现场条件选择放射源能量的值,以及设定探测器与放射源之间的距离的值。
步骤S2,基于多次前置模拟测量方案进行多次前置模拟测量,利用蒙特卡罗方法,获得每次前置模拟测量方案的探测效率,其中,前置模拟测量方案的探测效率与探测器参数、放射源能量以及探测器与放射源之间的距离一一对应。
具体地,利用蒙特卡罗方法针对多次前置模拟测量方案进行计算,确定模拟测量的探测效率,即计算当探测器具有设定的探测器参数时,对放置在设定位置的放射源的探测效率,其中放射源由前置测量方案中对应的放射源能量确定。通过每一次的前置模拟测量,获得放射源能量、探测器与放射源之间的距离、探测器参数和探测效率一一对应的数据。
在一些实施例中,基于多次前置模拟测量方案进行多次前置模拟测量,利用蒙特卡罗方法,获得每次前置模拟测量方案的探测效率步骤之后,在用所述探测器进行实际测量步骤之前还包括:
步骤S3,制定探测器的实际测量方案,其中,实际测量方案中用的标准点源通过如下方式获得:比较前置模拟测量方案的探测效率,选择对探测器参数变化敏感的放射源能量,基于选择的放射源能量选择标准点源,使标准点源的特征伽玛射线能量等于选择的放射源能量,形成实际测量方案。
具体地,通过分析前置模拟测量方案获取的多组一一对应的数据,选择对探测器参数的变化敏感的放射源能量,通过选择对探测器参数变化敏感的放射源能量有利于提高探测器参数的确定准确度。
在一些实施例中,比较所述前置模拟测量方案的探测效率,当探测效率随着探测器参数的变化幅度大于第一设定阈值时,判定放射源能量对探测器参数的变化敏感。
本领域技术人员可以理解地,基于前置模拟测量方案获得了多组一一对应的数据,选择具有相同放射源能量及探测器与放射源之间的距离的前置模拟测量方案,比较针对相同的探测器参数变化幅度引起的探测器效率的变化幅度,通过第一设定阈值进行判断,当探测效率的变化幅度大于第一阈值时,判断对应的放射源能量对探测器参数变化敏感。在其他的实施例中,可以通过比较具有不同放射源能量的前置模拟测量方案的探测效率,选择对应相同探测器参数变化探测效率变化较大的前置模拟测量方案对应的放射源能量。其中,对探测器参数变化敏感的放射源能量可以是一个也可以是多个。
在一些实施例中,将标准点源和探测器间隔放置的步骤包括:比较具有相同放射源能量的前置模拟测量方案的探测效率,当探测效率随着探测器参数的变化幅度大于第二设定阈值时,判定探测器与放射源之间的距离对探测器参数的变化敏感,选择对探测器参数的变化敏感的探测器与放射源之间的距离,确定标准点源和/或探测器的预设位置;向预设位置移动标准点源和/或探测器。
具体地,针对选择的放射源能量对应的多个前置模拟测量方案,比较不同的探测器与放射源之间的距离对应的前置模拟测量方案,对于相同探测器参数取值变化幅度,判断其对应的探测效率之间的差值,当该差值大于第二设定阈值时,选择对应的探测器与放射源之间的距离作为实际测量方案的预设参数,并由其确定探测器和标准点源的预设位置。在实际测量过程中基于该预设位置移动标准点源和/或者探测器,粗略调节探测器和/或标准点源的位置,然后通过定位测量装置测量探测器和标准点源之间的实际距离,可以避免在实际测量过程中为迎合实际测量方案的预设位置而精确调节探测器或者标准点源增加的技术难度,提高实际测量过程的效率。
下面结合图4对基于实际测量方案的实际测量过程中对粗略调节产生误差的修正进行说明,基于对前置模拟测量方案的探测效率的分析,选择对探测器参数变化敏感的放射源能量b,对探测器参数变化敏感的探测器与放射源之间的距离c,根据放射源能量b选择标准点源进行实际测量,使得标准点源的特征伽玛射线的能量等于选择的放射源能量b,并根据探测器与放射源之间的距离c确定标准点源和探测器的预设位置,从而形成实际测量方案10。在实际测量过程中,根据探测器与放射源之间的距离c确定的预设位置移动探测器或者标准点源,或者同时移动探测器和标准点源使其向预设位置靠近。
由于对标准点源和探测器的位置进行精细调节具有一定的难度,所以,难以实现标准点源和探测器的实际位置与预设位置的精确对应,因此,实际测量过程对应的是执行测量方案20。其中,在执行测量方案20中,标准点源与探测器之间的实际距离c’与实际测量方案10中的放射源与探测器之间的距离c存在误差Δ。
在模拟测量方案30中,利用蒙特卡罗方法,通过设定探测器参数a,并基于执行测量方案20中的标准点源、探测器与标准点源之间的实际距离c’进行计算,以实现模拟测量方案30和执行测量方案20的测量条件的一致,当模拟测量方案30的探测效率等于实际测量的探测效率时,判断模拟测量方案30的设定探测器参数a即为执行测量方案20中探测器的探测器参数。
在一些实施例中,用于确定探测器参数的方法还包括验证步骤:
步骤U1,用探测器进行验证实际测量,选择另一标准点源,将另一标准点源与探测器间隔放置,使用探测器对另一标准点源的放射性进行测量,获取探测器对另一标准点源的探测效率,并测量另一标准点源与探测器的实际距离,获得验证实际测量的探测效率、另一标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与另一标准点源之间的实际距离一一对应的数据。
具体地,选择多个另一标准点源,另一标准点源采用能量、活度和分支比已知的薄膜点源,使用探测器依次对多个另一标准点源进行测量,将另一标准点源与探测器间隔放置,利用探测器对另一标准点源进行放射性测量,并计算探测器对另一标准点源的特征伽玛射线的探测效率,测量另一标准点源与探测器的实际距离,通过获得验证实际测量的探测效率、另一标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与另一标准点源之间的实际距离一一对应的数据,以提供与验证模拟测量方案的比较数据。
步骤U2,制定探测器的验证模拟测量方案,其中,验证模拟测量方案包括探测器参数、另一标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与另一标准点源的距离,其与验证实际测量方案中获得另一标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与另一标准点源的距离一致。
具体地,通过制定验证模拟测量方案,实现验证模拟测量和验证实际测量的测量条件的一致对应,即对相同位置的相同另一标准点源进行放射源性测量。并且设定模拟测量方案的探测器参数使其等于前述步骤T3确定的探测器参数。
步骤U3,基于所述验证模拟测量方案进行验证模拟测量,使用蒙特卡罗方法,获取所述验证模拟测量方案的探测效率,将其与验证实际测量方案中获得的探测器效率进行比较,当两者差值小于第三设定阈值时,判断所述探测器参数通过验证。
本领域技术人员可以理解地,探测器对于具有不同特征能量的放射源的探测效率是存在一定区别的,因此,允许验证实际测量和验证模拟测量的探测效率存在一定误差。验证模拟测量的探测效率和验证实际测量的探测效率之间的差值小于第三设定阈值时,则判断探测器参数通过验证。
在一些实施例中,还包括对探测器的探测器参数的再次确定,包括:重复本方法的步骤S1-S3、步骤T1-T3及步骤U1-U3,其中,步骤S1的前置模拟测量方案中探测器参数的值为前次验证步骤中通过验证的探测器参数基于时间的增大。
本领域技术人员可以理解地,当探测器参数为晶体死层厚度时,晶体死层厚度会随着时间而增加,因此,前次确定的晶体死层厚度将不再适用,所以对于已经完成探测器参数确定步骤的探测器来说,经过一段时间之后需要重新确定其当前的探测器参数,以保证测量准确度。
在一些实施例中,探测器参数至少包括以下参数中的一个:正向外死层厚度;正向内死层厚度;侧向外死层厚度;侧向内死层厚度。
具体地,探测器为同轴型探测器,对应的探测器参数为探测器晶体的死层厚度,例如,正向外死层厚度、正向内死层厚度、侧向外死层厚度、侧向内死层厚度中的一个。在另一些实施例中,该探测器参数为上述晶体死层厚度参数中的任意两个或者多个的组合。
在一些实施例中,探测器参数至少包括以下参数中的一个:前端死层厚度;后端死层厚度;侧向死层厚度。
具体地,探测器为平面型探测器,对应的探测器参数为探测器晶体的死层厚度,例如,正向前端死层厚度、后端死层厚度、侧向死层厚度中的一个。在另一些实施例中,该探测器参数为上述晶体死层厚度参数中任意两个或者全部的组合。
根据本发明的一些实施方式,还可提供一种包括用于确定放射性探测器参数的程序指令的计算机可读介质,计算机可读介质包括存储在其上的程序指令,该程序指令可由计算机执行以实现如前所述的任一方法。
根据本发明的一些实施方式,还可提供一种用于确定探测器参数的系统,该用于确定探测器参数的系统包括存储器和处理器,存储器用于存储可由处理器执行的指令;处理器用于执行该指令以实现如前所述的任一方法。
对于本发明的实施例,还需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于确定放射性探测器参数的方法,其中,
用所述探测器进行实际测量,选择标准点源,将所述标准点源和所述探测器间隔放置,获取所述探测器对所述标准点源的探测效率,并测量所述标准点源与所述探测器之间的距离,获得实际测量的探测效率、所述标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与标准点源之间的实际距离一一对应的数据;
制定所述探测器的模拟测量方案,其中,所述模拟测量方案包括所述标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与标准点源之间的距离,其与实际测量中获得的所述标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与标准点源之间的实际距离一致,设定探测器参数;
基于模拟测量方案进行模拟测量,使用蒙特卡罗方法,获取所述模拟测量的探测效率,将其与实际测量获得的探测效率进行比较,当两者相等时,在所述模拟测量方案中设定的探测器参数即为所述探测器参数;其中,在利用所述探测器进行实际测量步骤前还包括:
制定所述探测器的前置模拟测量方案,其中,所述前置模拟测量方案通过改变探测器参数的值、改变放射源能量的值以及改变探测器与放射源之间的距离的值获得多次前置模拟测量方案;
基于所述多次前置模拟测量方案进行多次前置模拟测量,利用蒙特卡罗方法,获得每次前置模拟测量方案的探测效率,其中,所述前置模拟测量方案的探测效率与探测器参数、放射源能量以及探测器与放射源之间的距离一一对应。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在基于多次前置模拟测量方案进行多次前置模拟测量,利用蒙特卡罗方法,获得每次前置模拟测量方案的探测效率步骤之后,在用所述探测器进行实际测量步骤之前还包括:
制定所述探测器的实际测量方案,其中,所述实际测量方案中所选用的标准点源通过如下方式获得:比较所述前置模拟测量方案的探测效率,选择对探测器参数变化敏感的放射源能量,基于选择的放射源能量选择所述标准点源,使所述标准点源的特征伽玛射线能量等于选择的放射源能量,形成实际测量方案。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,比较所述前置模拟测量方案的探测效率,当探测效率随着探测器参数的变化幅度大于第一设定阈值时,判定放射源能量对探测器参数的变化敏感。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,将所述标准点源和所述探测器间隔放置的步骤包括:
比较具有相同放射源能量的所述前置模拟测量方案的探测效率,当探测效率随着探测器参数的变化幅度大于第二设定阈值时,判定探测器与放射源之间的距离对探测器参数的变化敏感,选择对探测器参数的变化敏感的探测器与放射源之间的距离,确定所述标准点源和/或所述探测器的预设位置;
向所述预设位置移动所述标准点源和/或所述探测器。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法还包括验证步骤:
用所述探测器进行验证实际测量,选择另一标准点源,将所述另一标准点源与所述探测器间隔放置,使用所述探测器对所述另一标准点源的放射性进行测量,获取所述探测器对所述另一标准点源的探测效率,并测量所述另一标准点源与所述探测器的实际距离,获得验证实际测量的探测效率、所述另一标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与另一标准点源之间的实际距离一一对应的数据;
制定所述探测器的验证模拟测量方案,其中,所述验证模拟测量方案包括所述探测器参数、所述另一标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与另一标准点源的距离,其与所述验证实际测量方案中获得所述另一标准点源的特征伽玛射线能量以及探测器与另一标准点源的距离一致;
基于所述验证模拟测量方案进行验证模拟测量,使用蒙特卡罗方法,获取所述验证模拟测量方案的探测效率,将其与验证实际测量方案中获得的探测器效率进行比较,当两者差值小于第三设定阈值时,判断所述探测器参数通过验证。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,还包括对所述探测器的探测器参数的再次确定,包括:重复所述方法的步骤,其中,所述前置模拟测量方案中探测器参数的值为所述验证步骤中通过验证的所述探测器参数基于时间的增大。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述探测器参数至少包括以下参数中的一个:
正向外死层厚度;
正向内死层厚度;
侧向外死层厚度;
侧向内死层厚度。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述探测器参数至少包括以下参数中的一个:
前端死层厚度;
后端死层厚度;
侧向死层厚度。
9.一种包括用于确定放射性探测器参数的程序指令的计算机可读介质,其中,所述计算机可读介质包括存储在其上的程序指令,所述程序指令可由计算机执行以实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
10.一种用于确定探测器参数的系统,其中,所述系统包括:
存储器,用于存储可由处理器执行的指令;以及
处理器,用于执行所述指令以实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
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