CN112285757B - 辐射监测装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种辐射监测装置,包括:多个探测器,设置在辐射源的移动方向上,探测器的视野范围在所述辐射源所在位置处被划分为二维平面网格,所述辐射源发出的射线在单位时间间隔内被多个探测器中的至少一个探测;数据采集模块,采集由所述多个探测器中的至少一个探测到的信号;和数据处理模块,将所述数据采集模块采集到的信号转换成带有位置信息的数字信号,以确定所述辐射源所在的位置。该装置可通过对探测器动态数据的变化定位辐射源所在方位,结合光学相机给出二维图像,同时识别并确定携带者,实现预警。

Description

辐射监测装置与方法
技术领域
本发明涉及核安保领域,具体地,涉及一种辐射监测装置与方法。
背景技术
随着核与其它辐射源的应用及核设施分布越来越广泛,辐射检测设备已被广泛地应用在陆路、铁路边境口岸、机场和海港的检查站点等处。辐射检测设备通过探测是否有γ和中子辐射,来判断是否存在辐射源和核材料,但不能对存在辐射源和核材料进行定位。对辐射源进行定位一般需要额外的设备和方法,因而延长了一线执法人员的响应行动时间。
发明内容
在下文中给出了关于本申请的简要概述,以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分,也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于上述需求,本申请的目的是提供一种辐射监测装置,包括:
多个探测器,设置在辐射源的移动方向上,探测器的视野范围在所述辐射源所在位置处被划分为二维平面网格,所述辐射源发出的射线在单位时间间隔内被多个探测器中的至少一个探测;
数据采集模块,采集由所述多个探测器中的至少一个探测到的信号;和
数据处理模块,将所述数据采集模块采集到的信号转换成带有位置信息的数字信号,以确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置。
该装置可用于核安保辐射探测,行人携带辐射源在探测器与准直模块组成的有效视野内移动时,通过对探测器动态数据的变化定位辐射源所在方位,结合光学相机给出二维图像,同时识别并确定携带者,实现预警。
根据本申请的一些实施例,当辐射源朝向所述多个探测器移动时,能够探测到辐射源发出射线的探测器的数量逐渐减少。
根据本申请的一些实施例,所述数据处理模块通过数字信号的动态变化来确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置。
根据本申请的一些实施例,所述数据处理模块将所述数据采集模块采集到的信号转换成放射性强度分布的二维图像,以定位辐射源。
根据本申请的一些实施例,所述探测器为光电倍增管阵列闪烁探测器、位置灵敏多丝正比室、雪崩室、漂移室、位置灵敏半导体探测器、半导体探测器阵列或闪烁探测器阵列中的至少一种。
根据本申请的一些实施例,还包括:
光学相机,邻近所述多个探测器设置,用于为光学相机的监测范围之内的物体生成数字图像。
根据本申请的一些实施例,还包括:
显示器,所述显示器与所述数据处理模块连接,用于以视觉图像的形式显示辐射源及其携带者的位置。
根据本申请的一些实施例,所述显示器能够随着人员的行进而刷新图像,以重新确定辐射源的位置。
根据本申请的一些实施例,还包括:
屏蔽模块,围绕光学相机、多个探测器、数据采集模块和数据处理模块设置,用于屏蔽光学相机的监测范围之外的射线对所述辐射监测装置的影响。
根据本申请的一些实施例,还包括:
准直模块,设置在所述光学相机与所述多个探测器之间,所述光学相机的监测范围之内的辐射源发出的射线沿着直线路径通过所述准直模块进入探测器。
根据本申请的一些实施例,所述光学相机的监测范围至少覆盖所述准直模块对应的监测范围。
根据本申请的一些实施例,所述准直模块是多孔形式或编码形式,用于将探测器的视野范围在所述辐射源所在位置处被划分为二维平面网格。
根据本申请的另一个方面,提供了一种辐射监测方法,包括:
在辐射源的移动方向上设置多个探测器,探测器的视野范围在所述辐射源所在位置处被划分为二维平面网格,所述辐射源发出的射线在单位时间间隔内被多个探测器中的至少一个探测;
使用数据采集模块采集由所述多个探测器中的至少一个探测到的信号;和
使用数据处理模块将所述数据采集模块采集到的信号转换成带有位置信息的数字信号,以确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置。
根据本申请的一些实施例,当辐射源朝向所述多个探测器移动时,能够探测到辐射源发出射线的探测器的数量逐渐减少。
根据本申请的一些实施例,所述数据处理模块通过数字信号的动态变化来确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置。
根据本申请的一些实施例,所述数据处理模块将所述数据采集模块采集到的信号转换成放射性强度分布的二维图像,以定位辐射源。
根据本申请的一些实施例,所述探测器为光电倍增管阵列闪烁探测器、位置灵敏多丝正比室、雪崩室、漂移室、位置灵敏半导体探测器、半导体探测器阵列或闪烁探测器阵列中的至少一种。
根据本申请的一些实施例,测量二维平面网格空间中任意一点的通量,获得多个探测器的多组动态数据,通量与辐射源的活度成正比并且与到辐射源的距离的平方成反比,从而计算出到辐射源的距离,以定位辐射源。
根据本申请的一些实施例,邻近所述多个探测器设置光学相机,用于为光学相机的监测范围之内的物体生成数字图像。
根据本申请的一些实施例,将显示器与所述数据处理模块连接,用于以视觉图像的形式显示辐射源及其携带者的位置。
根据本申请的一些实施例,所述显示器能够随着人员的行进而刷新图像,以重新确定辐射源的位置。
根据本申请的一些实施例,如果探测到辐射源存在,通过二维图像予以显示,同时识别并确定携带者。
根据本申请的一些实施例,还包括:
围绕光学相机、多个探测器、数据采集模块和数据处理模块设置屏蔽模块,用于屏蔽光学相机的监测范围之外的射线对所述辐射监测装置的影响。
根据本申请的一些实施例,还包括:
在所述光学相机与所述多个探测器之间设置准直模块,所述光学相机的监测范围之内的辐射源发出的射线沿着直线路径通过所述准直模块进入探测器。
根据本申请的一些实施例,所述准直模块是多孔形式或编码形式,用于将探测器的视野范围在所述辐射源所在位置处被划分为二维平面网格。
通过以下结合附图对本发明的优选实施例的详细说明,本发明的这些以及其他优点将更加明显。
附图说明
为了进一步阐述本发明的以上和其它优点和特征,下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解,这些附图仅描述本发明的典型示例,而不应看作是对本发明的范围的限定。
在附图中:
图1示出了根据本申请的一个实施例的布置示意图;
图2示出了根据本申请的一个实施例的设置的结构框图;
图3示出了根据本申请的一个实施例的辐射监测装置的示意图;以及
图4示出了根据本申请的一个实施例的辐射监测方法的流程图。
附图标记:
1.行人
2.行包
3.准直模块
4.数据采集模块
5.屏蔽模块
6.探测器
7.光学相机
8.识别并确定携带者
9.识别辐射源
10.数据处理与显示模块
11.探测视野
12.监测平面
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定,以便实现开发人员的具体目标,例如,符合与系统及业务相关的那些限制条件,并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外,还应该了解,虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的,但对得益于本申请内容的本领域技术人员来说,这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
基本概念
辐射源(具有放射性的物质)
某些物质的原子核能发生衰变,放出我们肉眼看不见也感觉不到,只能用专门的仪器才能探测到的射线,物质的这种性质叫做放射性。辐射源是那些能自然的向外辐射能量,发出射线的物质。一般都是原子质量很高的金属,像钚、铀等。辐射源放出的射线主要有α射线、β射线、γ射线、正电子、质子、中子、中微子等其他粒子。
多丝正比室和漂移室
多丝正比室和漂移室是六十年代末和七十年代初分别发展起来的两种新型高能粒子探测器。由于它们的优越性能,目前已成为高能物理实验中最通用的探测器之一,而且在其他许多领域,如原子核物理学、宇宙线物理学、天文学、医学、生物学、X射线晶体学以及非破坏性材料试验中有着广泛的应用。
位置灵敏探测器
位置灵敏探测器能给出入射辐射的位置信息的核辐射探测器。在核物理和粒子物理实验中,往往需要测量入射粒子或核反应产物的空间位置或角度。早期的实验多采用云室、核乳胶,或由多个计数管组成的探测器系统,用符合的方法来确定射线或粒子的入射方位。但这些方法获取数据的效率和精度都不高。近年来,一些新的位置灵敏探测器的出现,大大改进了实验技术,并使其应用范围逐步从核物理、粒子物理扩展到固体物理、生物、医学等其他许多领域。
核乳胶
早期大多采用核乳胶片作为磁谱仪焦面上的位置灵敏探测器。核乳胶片虽然具有两维响应,位置分辨本领好(微米量级)以及能长期保存实验事实等优点;但不能用来进行符合实验,也不容易用计算机实现数据获取和处理的自动化。
半导体位置灵敏探测器
一种半导体探测器,能同时定出粒子的位置和能量。
火花室
它利用在电离径迹上出现的火花放电现象来探测入射粒子的方位。早期用自动照相技术,把位置信息储存在感光底片上。以后改用火花放电发出的声响的传播时间和火花室的电信号来定位,其位置分辨为1mm左右。由于一次火花放电以后需要较长的清扫时间来清除电离碎片(约1ms),所以其计数率容量较低(每秒约10个事件)。
多丝正比室
是利用射线在阳极丝上产生的电离电子的雪崩信号实现定位的。定位精度决定于丝间的距离,可优于1mm,其计数率比火花室高3个量级,不但在核物理和粒子物理实验中已成为一种重要的探测工具,在其他学科领域也被采用。例如,室中若充BF3或He气体,就是一个中子位置灵敏探测器,可用于中子衍射研究。
漂移室
是通过测量电离电子从产生地点运动到探测它的某个既定位置的漂移时间来实现定位的。漂移室的定位精度可达几十微米量级。读出方式较多丝正比室简单。漂移室的基本原理就是通过漂移时间的测量,可以确定入射粒子位置。一个漂移单元由阳极、场电极和许多场丝组成。场电极和场丝加上适当的电位,以造成很大范围的均匀电场。电子的漂移速度与气体成分、电场分布有关。定位精度很高(100um或更好),时间分辨好(可达5ns),直流高压下自触发,连续灵敏,能同时计数和定位,由于丝距较大,易制成各种形状的大面积探测器,丝数的减少将降低电子线路的费用,提高每丝的计数率(10~10s):可用于磁场中,但由于电子在漂移过程中会受到磁场影响而偏离无磁场轨道,在定位时需作一定校正。
电阻丝正比室
在结构和放电机制上同普通正比计数器相似,但其中心阳极为电阻丝。在它的任一端观察到的雪崩脉冲的振幅和上升时间均同射线进入的位置有关。因此有两种定位方法:电荷除法──通过电脉冲的幅度与位置的关系来确定射线的位置。上升时间法──由探测器两端信号的上升时间差来定位。定位精度约1mm。
螺旋线阴极正比室
它的阴极是螺旋线,相当于连续的延迟线。雪崩信号传播到阴极两端的延迟时间差与射线的位置有关。定位精度约0.5mm。
位置灵敏气体闪烁正比计数器
它是通过测量原始电离引起的第一次闪光和电离电子漂移到光导区的第二次闪光之间的时间来确定射线的位置。它有能量分辨好、计数率高、探测器面积大以及可以探测能量小到25eV的射线等优点。
多步雪崩室
基本以两级多丝正比室和漂移室为基础。粒子进入第一个多丝正比室后,阳极丝附近产生气体电子雪崩放大,称为预放大。倍增后的电子,有一部分通过栅网状电极后进入漂移区,并进一步漂移到第二多丝正比室区,在阳极附近又发生电子雪崩放大。这样从第二级阳极丝输出的信号就同两级气体放大因子的乘积成正比。常在两级漂移区之间加一个“门控”脉冲电极,选择适当的时间开门,当雪崩电子到达该电极时恰能通过,以便减少其他杂乱信号。提出多步雪崩室的目的,是为克服当粒子束流很高时[超过104/(秒·毫米2)],正离子空间电荷效应(见正比计数器)使得一级多丝正比室的阴阳极间的有效电场降低,且不能施加过高电压以防电击穿,因此气体放大因子受到限制(≤104)。这样采用多步雪崩放大方法就可在很高的粒子流强下仍能获得较大的信号。多步雪崩室有利于在高计数率下[≥105/(秒·毫米2),时间分辨约10纳秒]测量带电粒子束流精密位置分布,也常用以测量切伦科夫探测器输出的光子和X射线等弱信号。这时需在第一级多丝正比室前加一层转换体使它们转换成多丝室能探测的带电粒子。
准直
通常光线是发散的,即开始相邻的两条光线传播后会相离越来越远。准直通俗说就是保持光线之间是平行的。准直就是让发散的光变成准直的光。由激光器L发出一束单横模的激光(一般为可见光,通常采用氦氖激光器的0.633μm波长的光),利用倒置的望远镜系统S,将光束形成直径很细的(约为几毫米)的平行光束,或者将光束在不同距离上聚焦成圆形小光斑。此平行光束中心的轨迹为一条直线,即可作为准直和测量的基准线。在需要准直的位置处,用光电探测器接受准直光束。该光电探测器为四象限光电探测器D(即由4块光电池组成),激光束照射到光电探测器上时,每块光电池会产生电压V1,V2,V3,V4。当激光束中心照射在光电探测器中心处,由于4块光电池收到相同的光能量,产生的电压值相等;而当激光束中心偏离光电探测器中心时,将有偏差电压信号Vx和Vy。由此偏差电压即可知道接收点位置的偏移大小和方向。
首先,简要描述本申请的辐射监测装置。作为一个应用实例,图1示出了根据本申请的一个实施例的示意图。
辐射监测装置
图1示出了根据本申请的一个实施例的布置示意图。在图1中,行人1携带着行包2在方向F上移动。行包2中装有辐射源。辐射监测装置设置在行人1的移动方向F上。
根据本申请的一个实施例,辐射监测装置包括由屏蔽模块5围绕形成的空腔,该空腔的一端开口,在该开口处设置有光学相机7和准直模块3。在准直模块3之后设置有探测器6。探测器6和数据采集模块4都容纳在由屏蔽模块5围绕形成的空腔中。数据采集模块4通过有线或无线的方式连接到数据处理与显示模块10。数据处理与显示模块10包括显示器,在该显示器上能够以二维图像识别并确定携带者8以及识别辐射源9。
作为一个示例,辐射监测装置包括:多个探测器6,设置在辐射源的移动方向上,探测器6的视野范围在辐射源所在位置处被划分为二维平面网格。辐射源发出的射线在单位时间间隔内被多个探测器6中的至少一个探测;数据采集模块4,采集由多个探测器6中的至少一个探测到的信号;和数据处理模块,将数据采集模块4采集到的信号转换成带有位置信息的数字信号,以确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置。
行人1携带着行包2朝向辐射监测装置移动时,即当辐射源朝向所述多个探测器移动时,能够探测到辐射源发出射线的探测器6的数量逐渐减少。数据处理模块通过数字信号的动态变化来确定辐射源在所述二维平面网格中的位置。数据处理模块将数据采集模块采集到的信号转换成放射性强度分布的二维图像,以定位辐射源。
作为一个示例,探测器为光电倍增管阵列闪烁探测器。探测器还可以是位置灵敏多丝正比室、雪崩室、漂移室、位置灵敏半导体探测器、半导体探测器阵列或闪烁探测器阵列中的至少一种。
根据本申请的一个实施例,光学相机7邻近所述多个探测器6设置,用于为光学相机7的监测范围之内的物体生成数字图像。
数据处理与显示模块10包括显示器,显示器用于以视觉图像的形式显示辐射源及其携带者的位置。显示器能够随着人员的行进而刷新图像,以重新确定辐射源的位置。
根据本申请的一个实施例,屏蔽模块5围绕光学相机、多个探测器、数据采集模块和数据处理模块设置,用于屏蔽光学相机的监测范围之外的射线对所述辐射监测装置的影响。
作为一个示例,准直模块3设置在所述光学相机7与所述多个探测器6之间,光学相机7的监测范围之内的辐射源发出的射线沿着直线路径通过准直模块3进入探测器6。光学相机7的监测范围至少覆盖准直模块3对应的监测范围。监测平面12、探测视野11、准直模块3与探测器6之间关系的示意图如图2所示。准直模块3可以是多孔形式或编码形式,用于将探测器6的视野范围在辐射源所在位置处被划分为二维平面网格。
辐射监测装置的检测对象可以是携带包裹的行人,可以是车辆。
辐射监测装置属于被动式检测,对人体无伤害。
辐射监测方法
在上文的实施方式中描述辐射监测装置的过程中,显然还公开了一些处理或方法。下文中,在不重复上文中已经讨论的一些细节的情况下给出这些方法的概要,但是应当注意,虽然这些方法在描述辐射监测装置的过程中公开,但是这些方法不一定采用所描述的那些部件或不一定由那些部件执行。例如,辐射监测装置的实施方式可以部分地或完全地使用硬件和/或固件来实现,而下面讨论的方法可以完全由计算机可执行的程序来实现,尽管这些方法也可以采用辐射监测装置的硬件和/或固件。
示例性地,如图4中所示,一种辐射监测方法,包括:在辐射源的移动方向上设置多个探测器,探测器的视野范围在所述辐射源所在位置处被划分为二维平面网格,所述辐射源发出的射线在单位时间间隔内被多个探测器中的至少一个探测;使用数据采集模块采集由所述多个探测器中的至少一个探测到的信号;和使用数据处理模块将所述数据采集模块采集到的信号转换成带有位置信息的数字信号,以确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置。
根据本申请的一个实施例,当辐射源朝向所述多个探测器移动时,能够探测到辐射源发出射线的探测器的数量逐渐减少。数据处理模块通过数字信号的动态变化来确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置。数据处理模块将所述数据采集模块采集到的信号转换成放射性强度分布的二维图像,以定位辐射源。
示例性地,测量二维平面网格空间中任意一点的通量,获得多个探测器的多组动态数据,通量与辐射源的活度成正比并且与到辐射源的距离的平方成反比,从而计算出到辐射源的距离,以定位辐射源。
显示器能够随着人员的行进而刷新图像,以重新确定辐射源的位置。如果探测到辐射源存在,通过二维图像予以显示,同时识别并确定携带者。
还需要指出的是,在本发明的装置和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应该视为本发明的等效方案。并且,执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行,但是并不需要一定按时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
最后,还需要说明的是,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、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外,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。
以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例,但是应当明白,上面所描述的实施方式只是用于说明本发明,而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说,可以对上述实施方式做出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此,本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (20)

1.一种辐射监测装置,其特征在于,包括:
多个探测器,设置在移动辐射源的移动方向上,所述探测器的视野范围在所述辐射源所在位置处被划分为二维平面网格,所述辐射源发出的射线在单位时间间隔内被所述多个探测器中的至少一个探测,测量所述二维平面网格空间中任意一点的辐射通量,获得所述多个探测器的多组动态数据,所述通量与所述辐射源的活度成正比并且与到所述辐射源的距离的平方成反比,从而计算出到所述辐射源的距离,以定位所述辐射源;
数据采集模块,采集由所述多个探测器中的至少一个探测到的信号;和
数据处理模块,将所述数据采集模块采集到的信号转换成带有位置信息的数字信号,以确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置;
当所述辐射源朝向所述多个探测器移动时,能够探测到所述辐射源发出射线的所述探测器的数量逐渐减少,所述数据处理模块通过所述数字信号的动态变化来确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置。
2.根据权利要求1所述的辐射监测装置,其特征在于,所述数据处理模块将所述数据采集模块采集到的信号转换成放射性强度分布的二维图像,以定位所述辐射源。
3.根据权利要求1所述的辐射监测装置,其特征在于,所述探测器为光电倍增管阵列闪烁探测器、位置灵敏多丝正比室、雪崩室、漂移室、位置灵敏半导体探测器、半导体探测器阵列或闪烁探测器阵列中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的辐射监测装置,其特征在于,还包括:
光学相机,邻近所述多个探测器设置,用于为所述光学相机的监测范围之内的物体生成数字图像。
5.根据权利要求4所述的辐射监测装置,其特征在于,还包括:
显示器,所述显示器与所述数据处理模块连接,用于以视觉图像的形式显示所述辐射源及其携带者的位置。
6.根据权利要求5所述的辐射监测装置,其特征在于,
所述显示器能够随着人员的行进而刷新图像,以重新确定所述辐射源的位置。
7.根据权利要求4所述的辐射监测装置,其特征在于,还包括:
屏蔽模块,围绕所述光学相机、所述多个探测器、所述数据采集模块和所述数据处理模块设置,用于屏蔽所述光学相机的监测范围之外的射线对所述辐射监测装置的影响。
8.根据权利要求4所述的辐射监测装置,其特征在于,还包括:
准直模块,设置在所述光学相机与所述多个探测器之间,所述光学相机的监测范围之内的所述辐射源发出的射线沿着直线路径通过所述准直模块进入所述探测器。
9.根据权利要求8所述的辐射监测装置,其特征在于,
所述光学相机的监测范围至少覆盖所述准直模块对应的监测范围。
10.根据权利要求8所述的辐射监测装置,其特征在于,
所述准直模块是多孔形式或编码形式,用于将所述探测器的视野范围在所述辐射源所在位置处划分为所述二维平面网格。
11.一种辐射监测方法,其特征在于,包括:
在移动辐射源的移动方向上设置多个探测器,所述探测器的视野范围在所述辐射源所在位置处被划分为二维平面网格,所述辐射源发出的射线在单位时间间隔内被所述多个探测器中的至少一个探测,测量所述二维平面网格空间中任意一点的辐射通量,获得所述多个探测器的多组动态数据,所述通量与所述辐射源的活度成正比并且与到所述辐射源的距离的平方成反比,从而计算出到所述辐射源的距离,以定位所述辐射源;
使用数据采集模块采集由所述多个探测器中的至少一个探测到的信号;和
使用数据处理模块将所述数据采集模块采集到的信号转换成带有位置信息的数字信号,以确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置;
当所述辐射源朝向所述多个探测器移动时,能够探测到所述辐射源发出射线的所述探测器的数量逐渐减少,所述数据处理模块通过所述数字信号的动态变化来确定所述辐射源在所述二维平面网格中的位置。
12.根据权利要求11所述的辐射监测方法,其特征在于,所述数据处理模块将所述数据采集模块采集到的信号转换成放射性强度分布的二维图像,以定位所述辐射源。
13.根据权利要求11所述的辐射监测方法,其特征在于,所述探测器为光电倍增管阵列闪烁探测器、位置灵敏多丝正比室、雪崩室、漂移室、位置灵敏半导体探测器、半导体探测器阵列或闪烁探测器阵列中的至少一种。
14.根据权利要求11所述的辐射监测方法,其特征在于,邻近所述多个探测器设置光学相机,用于为所述光学相机的监测范围之内的物体生成数字图像。
15.根据权利要求14所述的辐射监测方法,其特征在于,将显示器与所述数据处理模块连接,用于以视觉图像的形式显示所述辐射源及其携带者的位置。
16.根据权利要求15所述的辐射监测方法,其特征在于,
所述显示器能够随着人员的行进而刷新图像,以重新确定所述辐射源的位置。
17.根据权利要求15所述的辐射监测方法,其特征在于,
如果探测到辐射源存在,通过二维图像予以显示,同时识别并确定携带者。
18.根据权利要求14所述的辐射监测方法,其特征在于,还包括:
围绕所述光学相机、所述多个探测器、所述数据采集模块和所述数据处理模块设置屏蔽模块,用于屏蔽所述光学相机的监测范围之外的射线对所述辐射监测装置的影响。
19.根据权利要求14所述的辐射监测方法,其特征在于,还包括:
在所述光学相机与所述多个探测器之间设置准直模块,所述光学相机的监测范围之内的所述辐射源发出的射线沿着直线路径通过所述准直模块进入所述探测器。
20.根据权利要求19所述的辐射监测方法,其特征在于,
所述准直模块是多孔形式或编码形式,用于将所述探测器的视野范围在所述辐射源所在位置处划分为所述二维平面网格。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113093263B (zh) * 2021-04-12 2022-09-02 中国医学科学院放射医学研究所 一种辐射探测装置及机器人探测系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350644A (zh) * 1999-04-14 2002-05-22 埃克斯康特尔股份公司 探测电离辐射的方法、辐射探测器及用在平面束射线照相中的设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006034585A1 (en) * 2004-09-28 2006-04-06 UNIVERSITé DE SHERBROOKE Method and system for low radiation computed tomography (ct)
CN1936556A (zh) * 2006-08-10 2007-03-28 清华大学 一种面阵辐射成像装置
US8017906B2 (en) * 2008-04-08 2011-09-13 Robert Sigurd Nelson Slit and slot scan, SAR, and compton devices and systems for radiation imaging
CN104597479A (zh) * 2014-12-30 2015-05-06 中国原子能科学研究院 中子位置探测装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350644A (zh) * 1999-04-14 2002-05-22 埃克斯康特尔股份公司 探测电离辐射的方法、辐射探测器及用在平面束射线照相中的设备

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