RU2094821C1 - Method for detection of ionizing radiation sources in moving objects - Google Patents

Method for detection of ionizing radiation sources in moving objects Download PDF

Info

Publication number
RU2094821C1
RU2094821C1 RU94032561A RU94032561A RU2094821C1 RU 2094821 C1 RU2094821 C1 RU 2094821C1 RU 94032561 A RU94032561 A RU 94032561A RU 94032561 A RU94032561 A RU 94032561A RU 2094821 C1 RU2094821 C1 RU 2094821C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
matrix
measurement
detectors
ionizing radiation
difference
Prior art date
Application number
RU94032561A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94032561A (en
Inventor
А.П. Васильев
С.И. Самарин
Original Assignee
Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики
Министерство Российской Федерации по атомной энергии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики, Министерство Российской Федерации по атомной энергии filed Critical Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики
Priority to RU94032561A priority Critical patent/RU2094821C1/en
Publication of RU94032561A publication Critical patent/RU94032561A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2094821C1 publication Critical patent/RU2094821C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: radiation monitoring at border-line checkpoints, automobile, railway stations, airports, customs. SUBSTANCE: method involves detection of radiation power by means of group of simultaneously operating detectors in consecutive time moments, generation of matrix of measurements, calculation of difference δ between matrix of measurements and reference matrix which is produced from data about background radiation and speed of measured object by means of calculation of vicinity measure using given distance function. Then calculated difference δ is compared to threshold value δth. Threshold value of matrix of measurements and reference matrix is calculated during operations of system without objects to be measured using equations
Figure 00000004
. Readings of detectors are generated according to following rules: zero if signal is
Figure 00000005
, one if signal is

Description

Изобретение относится к измерению радиоактивности объектов, а более конкретно к способам выявления радиоактивных продуктов, и может быть использовано в радиационном мониторинге на контрольно-пропускных пунктах, авто- и железнодорожных станциях, в аэропортах, таможенных службах и т.п. для обнаружения источников радиоактивного излучения. The invention relates to measuring the radioactivity of objects, and more particularly to methods for detecting radioactive products, and can be used in radiation monitoring at checkpoints, auto and railway stations, airports, customs services, etc. for detecting radiation sources.

Известен способ контроля радиационной обстановки и обнаружения радиоактивных продуктов газоаэрозольных выбросов, описанный в статье Еремеева и др. Атомная Энергия, 1988, т. 65, вып. 6. с. 437 439, заключающийся в оценке мощности аварийного выброса, которая оценивается с использованием трех контрольно-измерительных "барьеров" на пути распространения радионуклидов:
аппаратуры контроля содержания радионуклидов в воздухе;
приборы для регистрации мощности экспозиционной дозы γ излучения внутри и снаружи здания АЭС (атомной электростанции);
системы постов контроля мощности экспозиционной дозы g излучения и концентрации иода на местности.
A known method of monitoring the radiation situation and the detection of radioactive products of gas aerosol emissions, described in the article by Yeremeyev et al. Atomic Energy, 1988, v. 65, no. 6. p. 437 439, which consists in assessing the emergency release power, which is estimated using three control and measurement “barriers” in the path of radionuclide propagation:
equipment for monitoring the content of radionuclides in the air;
devices for recording the exposure dose rate of γ radiation inside and outside the building of a nuclear power plant (nuclear power plant);
systems of posts for monitoring the exposure dose rate g of radiation and iodine concentration on the ground.

Информация всех трех контрольно-измерительных "барьеров" и метеорологические данные обрабатываются техническими средствами центра контроля радиоактивного загрязнения среды, располагающегося в защищенном помещении вне территории АЭС и являющегося одновременно терминалом региональной системы контроля радиационной обстановки. Information from all three control and measurement "barriers" and meteorological data are processed by the technical means of the center for monitoring radioactive contamination of the environment, which is located in a protected room outside the territory of the nuclear power plant and is simultaneously the terminal of the regional system for monitoring the radiation situation.

Этот способ эффективен при значительных концентрациях радиоактивных веществ, однако малоэффективен для обнаружения малых концентраций радиоактивных веществ, радиоактивных материалов, находящихся в защитных оболочках, и радиоактивных материалов, степень излучения которых сравнима или меньше уровня естественного фона. This method is effective at significant concentrations of radioactive substances, however, it is ineffective for detecting small concentrations of radioactive substances, radioactive materials in protective shells, and radioactive materials, the degree of radiation of which is comparable to or less than the level of natural background.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа настоящего изобретения, является способ контроля радиационной обстановки и обнаружения радиоактивных веществ (SU, авт. св. N 1716457 A1), при которых станция контроля радиоактивного излучения, состоящая из набора детекторов различных излучений и дезактиваторов, всегда находится с подветренной стороны от объекта, т.е. в наиболее загрязненной радиоактивностью (воздуха, грунта) местности, что достигается с помощь подвижного каната, с которым неподвижно соединена локальная станция контроля, выдающая информацию с помощью радиоизлучения и которая не требует присутствия персонала. Установление локальной станции строго с подветренной стороны достигают с помощью системы управления движения канатом, связанной с ЭВМ, которая проводит сравнение разбалансировки данных гирокомпаса локальной станции и данных флюгера и сводит их разность к нулю путем выдачи сигнала приводу каната. Именно в этом момент начинается измерение блоками детектирования и забор воздуха трубками для поглощения радиоактивных аэрозолей фильтрами с последующим измерением. The closest technical solution, selected as a prototype of the present invention, is a method for monitoring the radiation situation and the detection of radioactive substances (SU, auth. St. N 1716457 A1), in which the radioactive radiation monitoring station, consisting of a set of detectors of various radiation and deactivators, is always located on the leeward side of the object, i.e. in the most contaminated with radioactivity (air, soil) terrain, which is achieved with the help of a mobile rope, to which a local monitoring station is fixedly connected, which gives out information using radio emission and which does not require the presence of personnel. The establishment of a local station strictly on the leeward side is achieved using a computer-related rope movement control system that compares the imbalance of the local station gyrocompass data and the weather vane data and reduces their difference to zero by issuing a signal to the rope drive. It is at this point that the measurement begins with the detection units and air intake tubes for absorption of radioactive aerosols by filters with subsequent measurement.

Однако и этому способу присущи технические недостатки, выраженные ограниченными эксплуатационными возможностями, обусловленными низкой эффективностью обнаружения движущихся источников с малой интенсивностью, малой устойчивостью к вариациям уровня естественного фона, включая космическую составляющую, слабой чувствительностью к наличию таких источников, низкой помехоустойчивостью при попытках замаскировать их (например, злоумышленниками). However, this method also has technical disadvantages, expressed by limited operational capabilities due to the low detection efficiency of moving sources with low intensity, low resistance to variations in the level of the natural background, including the space component, low sensitivity to the presence of such sources, low noise immunity when trying to mask them (for example by intruders).

Таким образом, заявляемое изобретение направлено на решение задачи по созданию способа выявления источников ионизирующего излучения с высокими эксплуатационными возможностями. Технический же результат при решении этой задачи выразится в упрощении реализации способа, исключении из конструкции большого количества детекторов и в возможности использования технологий нейронных сетей для обработки измерений, что приведет к повышению скорости обработки сигнала и к возможности использования способа выявления источников ионизирующего излучения при высоких рабочих параметрах. Thus, the claimed invention is aimed at solving the problem of creating a method for identifying sources of ionizing radiation with high operational capabilities. The technical result in solving this problem will be expressed in simplifying the implementation of the method, eliminating a large number of detectors from the design and in the possibility of using neural network technologies for processing measurements, which will lead to an increase in the signal processing speed and to the possibility of using the method of identifying ionizing radiation sources at high operating parameters .

Сущность изобретения заключается в том, что в способе выявления движущихся источников ионизирующего излучения, заключающемся в измерении мощности дозы детекторами ионизирующего излучения, обработке результатов и фиксировании наличия радиоактивных продуктов, согласно изобретению измерение мощности дозы осуществляют работающей одновременно группой из M детекторов ионизирующего излучения в N последовательные промежутки времени t по результатам измерений, полученных от каждого детектора в каждый промежуток времени, строят матрицу измерений, определяют методом вычисления меры близости на основе заданной метрики разность (δ) данных матрицы измерений и эталонной матрицы, построенной на основе известного уровня естественного фона, информации о скорости движения объекта измерения и сравнивают значения разности (δ) с ее пороговым значением (δпор) которые определяют в процессе работы приборов без наличия объектов измерения из выражений:

Figure 00000007

где M количество детекторов;
N количество последовательных измерений;
L расстояние между соседними детекторами;
v скорость движения измеряемого объекта;
τ время между последовательными измерениями,
Figure 00000008
;
Figure 00000009
показания i-го детектора на 1-ом временном слое тестируемого и базового сигналов, соответственно.The essence of the invention lies in the fact that in the method for detecting moving sources of ionizing radiation, which consists in measuring the dose rate of the ionizing radiation detectors, processing the results and recording the presence of radioactive products, according to the invention, the dose rate is measured by a working group of M ionizing radiation detectors in N consecutive intervals time t according to the measurement results obtained from each detector in each time interval, build the matrix Eren, is determined by calculating the measure of proximity based on a predetermined metric difference (δ) data matrix of measurements and the reference matrix constructed based on a known level of natural background information about the velocity of the measurement object, and comparing the difference value (δ) with its threshold value (δ pore ) that determine during the operation of devices without the presence of measurement objects from the expressions:
Figure 00000007

where M is the number of detectors;
N is the number of consecutive measurements;
L distance between adjacent detectors;
v the speed of the measured object;
τ time between consecutive measurements,
Figure 00000008
;
Figure 00000009
readings of the i-th detector on the 1st time layer of the test and base signals, respectively.

Figure 00000010
среднее значение разности матрицы измерений и эталонной в отсутствии объектов измерений;
Figure 00000011
дисперсия этой величины.
Figure 00000010
the average value of the difference between the measurement matrix and the reference in the absence of measurement objects;
Figure 00000011
variance of this quantity.

При этом показания детектора строят следующим образом:

Figure 00000012

где λ средняя интенсивность естественного фона.In this case, the detector readings are constructed as follows:
Figure 00000012

where λ is the average intensity of the natural background.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается новой совокупностью признаков. Это дает возможность считать его соответствующим критерию новизны. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method is characterized by a new set of features. This makes it possible to consider it consistent with the criterion of novelty.

Причинно-следственная связь между техническим результатом и средствами его достижения обусловлена тем, что в предложенном способе удалось достичь, снятия "матрицы измерений" при движении контролируемого объекта и сравнения ее с эталонной матрицой, построенной на основе известной интенсивности естественного фона и скорости движения контролируемого объекта (метод бегущей амплитуды МБА). The causal relationship between the technical result and the means to achieve it is due to the fact that in the proposed method it was possible to achieve the removal of the "measurement matrix" when the controlled object is moving and comparing it with a reference matrix based on the known intensity of the natural background and the speed of the controlled object ( MBA running amplitude method).

На фиг. 1 и 2 представлены схема установки, содержащая: контролируемый объект 1, группу из М детекторов 2, блок обработки 3; и зависимость вероятности обнаружения наличия радиоактивных материалов P от относительной интенсивности источника d = λсигналфон, где λсигнал средняя интенсивность источника, λфон средняя интенсивность естественного фона.In FIG. 1 and 2 show a setup diagram comprising: a monitored object 1, a group of M detectors 2, a processing unit 3; and the dependence of the probability of detecting the presence of radioactive materials P on the relative intensity of the source d = λ signal / λ background , where λ signal is the average intensity of the source, λ background is the average intensity of the natural background.

В основе системы измерений положен анализ временных корреляций показаний детекторов в процессе прохождения источника вдоль ряда детекторов. При этом снимается "пространственно- временная развертка" движущегося измеряемого объекта и сравнивается с базовой априорной разверткой, построенной на основе известной интенсивности фона и скорости движения контролируемого объекта. Если источник обладает излишним (кроме фонового) излучением, то при прохождении его вдоль ряда детекторов в них попеременно должен фиксироваться более интенсивный сигнал, чем в соседних детекторах (метод бегущей амплитуды МБА). The measurement system is based on the analysis of time correlations of detector readings during the passage of a source along a number of detectors. In this case, the “spatio-temporal scan” of the moving measured object is taken and compared with the base a priori scan based on the known background intensity and the speed of the controlled object. If the source has excessive (except for the background) radiation, then when it passes along a number of detectors, a more intense signal should alternately be detected in them than in neighboring detectors (MBA traveling amplitude method).

До вхождения контролируемого объекта в зону контроля все детекторы работают в калибровочном режиме (режим измерения параметров фона). С начала вхождения объекта в зону контроля через определенные промежутки времени снимаются показания каждого из детекторов, на основе которых строится строка измерений для каждого промежутка времени до выхода объекта из зоны контроля. На основе данных о скорости движения объекта строится эталонная матрица, при этом для детекторов, возле которых на данный момент находится предлагаемый источник, в матрицу заносится максимальное значение снимаемого сигнала (максимальное, принятое для фона), для всех остальных детекторов в матрицу заносится среднее фоновое значение. Затем сравнивается снятая развертка с эталонной методом вычисления меры близости на основе заданной метрики и сравнения с ее пороговым значением. Если полученное значение меры близости меньше порогового, то фиксируется факт наличия активных материалов. Before the controlled object enters the control zone, all detectors operate in the calibration mode (background parameter measurement mode). From the beginning of the entry of the object into the control zone, at certain time intervals, the readings of each of the detectors are taken, on the basis of which a measurement line is constructed for each time interval until the object leaves the control zone. Based on the data on the object’s speed, a reference matrix is constructed, while for the detectors near which the proposed source is currently located, the maximum value of the recorded signal (maximum accepted for the background) is entered into the matrix, and the average background value is entered into the matrix for all other detectors . Then, the shot scan is compared with the reference method for calculating the proximity measure based on a given metric and comparing it with its threshold value. If the obtained value of the proximity measure is less than the threshold, then the fact of the presence of active materials is recorded.

Пороговое значение вычисляется в процессе работы прибора в режиме калибровки. Для этого вычисляются средние метрические значения и их коэффициенты вариации фоновой развертки с эталонной. В качестве пороговой разности эталонной матрицы с матрицей измерений δпор берется:

Figure 00000013

где μ действительный коэффициент m = 3 соответствует правилу трех сигм;
Figure 00000014
среднее значение разности матрицы измерений и эталонной в отсутствии объектов измерений;
Figure 00000015
дисперсия этой величины.The threshold value is calculated during operation of the device in calibration mode. For this, the average metric values and their coefficients of variation of the background scan with a reference are calculated. As the threshold difference of the reference matrix with the measurement matrix δ then is taken:
Figure 00000013

where μ is the real coefficient m = 3 corresponds to the rule of three sigma;
Figure 00000014
the average value of the difference between the measurement matrix and the reference in the absence of measurement objects;
Figure 00000015
variance of this quantity.

В случае представления сигнала в бинарном виде выражение для метрики может быть представлено в более простом виде и более подходящем для нейросетевой реализации. Для этого вводят градацию сигнала по заданному пороговому значению

Figure 00000016

где λ средняя интенсивность естественного фона, a подгоночный параметр.If the signal is presented in binary form, the expression for the metric can be presented in a simpler form and more suitable for a neural network implementation. To do this, enter the gradation of the signal at a given threshold value
Figure 00000016

where λ is the average intensity of the natural background, and a fitting parameter.

Разность сигналов базового и тестируемого образов можно представить логической операцией:

Figure 00000017

где
Figure 00000018
показания i-го детектора на 1-ом временном слое (1-ое измерение) тестируемого и базового сигналов, соответственно.The difference of the signals of the basic and tested images can be represented by a logical operation:
Figure 00000017

Where
Figure 00000018
readings of the i-th detector on the 1st time layer (1st measurement) of the test and base signals, respectively.

В этом случае для определения близости разверток используется метрика вида:

Figure 00000019

где М количество детекторов;
N количество временных слоев;
Figure 00000020

ωil вес, соответствующий сигналу i-го детектора на 1-ом временном слое.In this case, to determine the proximity of the sweeps, a metric of the form is used:
Figure 00000019

where M is the number of detectors;
N is the number of time layers;
Figure 00000020

ω il weight corresponding to the signal of the i-th detector on the 1st time layer.

Вес выбирается таким образом, чтобы усилить вклад в метрику значимых элементов замера и ослабить остальные. Значимыми элементами, очевидно, являются различия между базовыми и тестовыми значениями вблизи максимального значения базового сигнала. На каждом временном слое номер активного детектора свой, поэтому вес зависит от временного слоя. Чтобы удовлетворить выше описанным условиям, зависимость веса от номера детектора (точнее от величины m=i-iact(1)) на 1-ом временном слое должна иметь вид:

Figure 00000021

где β(M) некоторая функция, зависящая от числа детекторов М;
Figure 00000022
номер детектора на 1-ом временном слое;
L- расстояние между детекторами;
v(1) скорость объекта на 1-ом временном слое
Figure 00000023

τ время нахождения объекта в зоне чувствительности детектора.The weight is selected in such a way as to enhance the contribution to the metric of significant measuring elements and weaken the rest. Significant elements, obviously, are the differences between the base and test values near the maximum value of the base signal. On each time layer, the number of the active detector is different, so the weight depends on the time layer. To satisfy the conditions described above, the dependence of the weight on the detector number (more precisely, on the value m = ii act (1)) on the 1st time layer should have the form:
Figure 00000021

where β (M) is a function depending on the number of detectors M;
Figure 00000022
detector number on the 1st time layer;
L is the distance between the detectors;
v (1) object speed on the 1st time layer
Figure 00000023

τ is the time spent by the object in the sensitivity zone of the detector.

В случае когда b(ND)=2, подставляя выражения 4, 3, 1 в 2, получим выражение:

Figure 00000024

Пример конкретного выполнения. Для поверки возможности проведения подобных измерений и оценки степени их надежности было проведено математическое моделирование работы системы. Модельная постановка задачи состоит в следующем. Пусть имеется набор детекторов, расположенных аналогично схеме (фиг. 1), и известен средний уровень естественного фона (предполагается, что количество ионизаций в воздухе под действием фона и источника подчиняется распределению Пуассона). Пусть λ среднее число ионизаций, вызванное естественным фоном за время t. Введем градацию сигнала:
Figure 00000025

где α подгоночный параметр.In the case when b (N D ) = 2, substituting expressions 4, 3, 1 into 2, we obtain the expression:
Figure 00000024

An example of a specific implementation. To verify the possibility of carrying out such measurements and assess the degree of their reliability, mathematical modeling of the system was carried out. The model statement of the problem is as follows. Suppose there is a set of detectors located similarly to the circuit (Fig. 1), and the average level of the natural background is known (it is assumed that the number of ionizations in the air under the influence of the background and source obeys the Poisson distribution). Let λ be the average number of ionizations caused by the natural background over time t. We introduce the gradation of the signal:
Figure 00000025

where α is the fitting parameter.

На основе бинарной градации формируется матрица измерений снимаемого сигнала. Затем строится эталонная матрица на основе этой же градации и знании скорости движения объекта измерений. Идентификация производится методом вычисления значения разности между полученными матрицами и сравнением полученного значения разности с пороговым. Если она меньше порогового, фиксируется наличие источника. Based on the binary gradation, a matrix of measurements of the recorded signal is formed. Then, a reference matrix is built on the basis of the same gradation and knowledge of the speed of movement of the measurement object. Identification is carried out by calculating the difference between the obtained matrices and comparing the obtained difference with the threshold. If it is less than the threshold, the presence of the source is recorded.

Расчеты проводились для двух видов весовых функций:

Figure 00000026

Figure 00000027

Скорость движения объекта считалась постоянной v L/τ. Исследовались вероятности успешного распознавания наличия источника.The calculations were carried out for two types of weight functions:
Figure 00000026

Figure 00000027

The speed of the object was considered constant v L / τ. The probabilities of successful recognition of the presence of a source were investigated.

В данной работе была проведена предварительная оценка подгоночного параметра α в расчетах с 10 детекторами для веса (5). Наилучшим значением параметра из рассматриваемых значений оказалось a2.0. In this work, a preliminary estimate of the fitting parameter α was performed in calculations with 10 detectors for weight (5). The best parameter value from the considered values was a2.0.

В результате работы прибора в режиме калибровки найдены пороговые метрики для веса (5) 0.08318, для веса (6) 0.082. При этом вероятность ошибки, при которой фиксируется источник в его отсутствии, составила 1% и 1.6% соответственно. Исследовалась также устойчивость к повышению фона во время снятия сигнала. Для веса, выбранного в форме (5), практически любое повышение фона дает нулевую вероятность ошибки. Для веса в форме (6) вероятность ошибки не более 1%
На фиг. 2. показана зависимость качества работы приборов (вероятность выделения сигнала в зависимости от уровня сигнала по отношению к шуму) для 30 детекторов.
As a result of the device in calibration mode, threshold metrics were found for weight (5) 0.08318, for weight (6) 0.082. In this case, the probability of error at which the source is fixed in its absence was 1% and 1.6%, respectively. Resistance to background increase during signal acquisition was also investigated. For a weight selected in the form (5), almost any increase in the background gives a zero probability of error. For weight in the form of (6), the probability of error is not more than 1%
In FIG. 2. shows the dependence of the quality of the devices (the probability of a signal depending on the signal level with respect to noise) for 30 detectors.

На основании результатов математического моделирования можно заключить следующее. Based on the results of mathematical modeling, we can conclude the following.

Использование предложенного способа измерений приводит к повышению устойчивости результатов замеров к флуктуациям естественного фона при уровнях сигнала порядка или даже меньше уровня фона. Using the proposed measurement method leads to increased stability of the measurement results to fluctuations in the natural background at signal levels of the order of or even less than the background level.

При увеличении количества детекторов надежность обнаружения источника растет, однако при M≥20 эта зависимость достаточно слабая. Для отношения интенсивности сигнала к интенсивности естественного фона lсигналфон = 0,4 вероятность обнаружения источника составляет при М 10, 20, 25, 30, соответственно 0.605, 0.843, 0.887, 0.937, для λсигналфон = 0,5, соответственно 0.815, 0.967, 0.985, 0.993. Выбор количества детекторов обусловлен двумя факторами надежностью прибора и его экономичностью.With an increase in the number of detectors, the reliability of source detection increases, however, at M≥20 this dependence is rather weak. For the ratio of signal intensity to natural background intensity l signal / λ background = 0.4, the probability of source detection at M 10, 20, 25, 30, respectively 0.605, 0.843, 0.887, 0.937, for λ signal / λ background = 0.5 , respectively 0.815, 0.967, 0.985, 0.993. The choice of the number of detectors is due to two factors, the reliability of the device and its efficiency.

В результате выбора двоичной градации снимаемых сигналов можно легко использовать различные нейросетевые реализации. Это позволит настроить работу системы на различные скорости движения источника. На основе выбранных нейронны[ сетей можно разрабатывать целевые нейросистемы, которые будут направлены на решение только данной задачи с гораздо большим быстродействием, чем обычный компьютер, за счет массированного параллелизма (сигналы от каждого детектора обрабатываются одновременно). Подобные нейросистемы могут иметь как оптические, так и электронные реализации. As a result of choosing the binary gradation of the captured signals, various neural network implementations can be easily used. This will allow you to adjust the system to various speeds of the source. Based on the selected neural networks, it is possible to develop target neural systems that will be aimed at solving only this problem with much higher speed than a regular computer due to massive parallelism (signals from each detector are processed simultaneously). Similar neural systems can have both optical and electronic implementations.

Как показали предварительные исследования, данный способ обладает повышенной устойчивостью к вариациям уровня естественного фона, особенно, если они обусловлены космической составляющей, высокой помехоустойчивостью и, в тоже время, высокой чувствительностью. As preliminary studies have shown, this method has increased resistance to variations in the level of the natural background, especially if they are due to the space component, high noise immunity, and, at the same time, high sensitivity.

Claims (2)

1. Способ выявления источников ионизирующего излучения движущегося объекта, заключающийся в измерении мощности дозы детекторами ионизирующего излучения, обработке результатов измерений и фиксировании наличия радиоактивных продуктов, отличающийся тем, что измерения мощности дозы осуществляют работающей одновременно группой детекторов ионизирующего излучения в последовательные промежутки времени, по результатам измерений, полученных от каждого детектора ионизирующего излучения в каждый промежуток времени, строят матрицу измерений, определяют методом вычисления меры близости на основе заданной метрики разность δ данных матрицы измерений и эталонной матрицы, построенной на основе известного уровня естественного фона и информации о скорости движения объекта измерения, и сравнивают значения разности d с ее пороговым значением dпор которые определяют в процессе работы системы измерений из выражений
Figure 00000028

Figure 00000029

где М количество детекторов;
N количество последовательных измерений;
L расстояние между соседними детекторами;
v скорость движения измеряемого объекта;
τ - время между последовательными измерениями;
Figure 00000030

Figure 00000031
показания i-го детектора на 1-ом временном слое тестируемого и базового сигналов, соответственно;
Figure 00000032
среднее значение разности матрицы измерений и эталонной в отсутствии объектов измерений;
Figure 00000033
дисперсия этой величины.
1. A method for identifying sources of ionizing radiation of a moving object, which consists in measuring the dose rate by ionizing radiation detectors, processing the measurement results and recording the presence of radioactive products, characterized in that the dose rate is measured by a group of ionizing radiation detectors operating simultaneously at sequential intervals, according to the measurement results received from each ionizing radiation detector at each time interval, a measurement matrix is built Is determined by calculating the measure of proximity based on a predetermined metric difference δ measurement data matrix and a reference matrix constructed based on a known level of natural background, and information about the velocity of the measurement object, and comparing the difference value d with its threshold value d far, which is determined in the process of measurement systems from expressions
Figure 00000028

Figure 00000029

where M is the number of detectors;
N is the number of consecutive measurements;
L distance between adjacent detectors;
v the speed of the measured object;
τ is the time between consecutive measurements;
Figure 00000030

Figure 00000031
readings of the i-th detector on the 1st time layer of the test and base signals, respectively;
Figure 00000032
the average value of the difference between the measurement matrix and the reference in the absence of measurement objects;
Figure 00000033
variance of this quantity.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в нем показание детектора строится следующим образом:
Figure 00000034

где λ - средняя интенсивность естественного фона.
2. The method according to claim 1, characterized in that in it the indication of the detector is constructed as follows:
Figure 00000034

where λ is the average intensity of the natural background.
RU94032561A 1994-09-07 1994-09-07 Method for detection of ionizing radiation sources in moving objects RU2094821C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94032561A RU2094821C1 (en) 1994-09-07 1994-09-07 Method for detection of ionizing radiation sources in moving objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94032561A RU2094821C1 (en) 1994-09-07 1994-09-07 Method for detection of ionizing radiation sources in moving objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94032561A RU94032561A (en) 1996-07-10
RU2094821C1 true RU2094821C1 (en) 1997-10-27

Family

ID=20160263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94032561A RU2094821C1 (en) 1994-09-07 1994-09-07 Method for detection of ionizing radiation sources in moving objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2094821C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7834802B2 (en) 2001-03-16 2010-11-16 Battelle Memorial Institute Detection of a concealed object
US7844081B2 (en) 2006-05-15 2010-11-30 Battelle Memorial Institute Imaging systems and methods for obtaining and using biometric information
RU2444029C2 (en) * 2010-05-21 2012-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" Method of dynamic radiation monitoring
RU2738763C1 (en) * 2020-04-17 2020-12-16 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method of measuring intensity of a pulsed radiation source in conditions of circular movement of a source

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Еремеев И.С. и др. Атомная энергия. Т. 65, вып.6, 1988, с. 437 - 439. 2. Авторское свидетельство СССР N 1716457, кл. G 01 T 1/167, 1992. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7834802B2 (en) 2001-03-16 2010-11-16 Battelle Memorial Institute Detection of a concealed object
US7844081B2 (en) 2006-05-15 2010-11-30 Battelle Memorial Institute Imaging systems and methods for obtaining and using biometric information
RU2444029C2 (en) * 2010-05-21 2012-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" Method of dynamic radiation monitoring
RU2738763C1 (en) * 2020-04-17 2020-12-16 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method of measuring intensity of a pulsed radiation source in conditions of circular movement of a source

Also Published As

Publication number Publication date
RU94032561A (en) 1996-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8143575B2 (en) Detection of high Z materials using reference database
US7470905B1 (en) High Z material detection system and method
US7760103B2 (en) Multi-stage system for verification of container contents
US10613247B2 (en) Method, apparatus and system for inspecting object based on cosmic ray
KR101415859B1 (en) Apparatus and method for detection of radiation
US20090224157A1 (en) System and method for high z material detection
US10001571B2 (en) Fission meter and neutron detection using poisson distribution comparison
EP2796898A1 (en) Method and device for inspecting and positioning radioactive substance
US20090236538A1 (en) Mobile radiation threat identification system
FR2931250A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR REAL-TIME DETECTION AND IDENTIFICATION OF A MOVING RADIOACTIVE SOURCE
RU2384865C1 (en) Method for radiation monitoring moving objects and portal radiation monitor for realising said method
Runkle et al. Point source detection and characterization for vehicle radiation portal monitors
CA2142777A1 (en) Method and apparatus for determining the depth of a gamma emitting element beneath the surface
RU2094821C1 (en) Method for detection of ionizing radiation sources in moving objects
KR102271995B1 (en) System for detecting chemicalwarfare agents of ground surface using artificial neural networks
US7852226B2 (en) Spectroscopic portal for an adaptable radiation area monitor
Hjerpe et al. Statistical data evaluation in mobile gamma spectrometry: An optimization of on-line search strategies in the scenario of lost point sources
EP0052636A1 (en) A method and apparatus for detecting alpha-emitting substances.
WO2008118219A2 (en) Multi-stage system for verification of container contents
Dayman et al. Tracking Material Transfers at a Nuclear Facility with Physics-Informed Machine Learning and Data Fusion
CN106595604B (en) Nuclear power plant's circumference low latitude parabolic detection method, device
US20140240134A1 (en) System and method for the detection and control of illicit trafficking of special nuclear materials
CN115586562B (en) Method for monitoring aviation of radioactive smoke plume
Gao et al. Study on sequential bayesian radionuclide identification approach: Threshold and detection capability
Porter et al. Detecting, identifying, and localizing radiological material in urban environments using scan statistics