RU2140660C1 - Method detecting low fluxes of ionizing radiations - Google Patents

Method detecting low fluxes of ionizing radiations Download PDF

Info

Publication number
RU2140660C1
RU2140660C1 RU98102583/06A RU98102583A RU2140660C1 RU 2140660 C1 RU2140660 C1 RU 2140660C1 RU 98102583/06 A RU98102583/06 A RU 98102583/06A RU 98102583 A RU98102583 A RU 98102583A RU 2140660 C1 RU2140660 C1 RU 2140660C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
detection
probability
threshold
decision
background
Prior art date
Application number
RU98102583/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.В. Викторов
А.В. Кружалов
А.С. Шеин
Б.В. Шульгин
Д.Б. Шульгин
Original Assignee
Уральский государственный технический университет
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 Уральский государственный технический университет filed Critical Уральский государственный технический университет
Priority to RU98102583/06A priority Critical patent/RU2140660C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2140660C1 publication Critical patent/RU2140660C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: detection of low fluxes of ionizing radiation from mobile and immobile, open and closed beta-, gamma- and neutron sources with use of ionization counters ( proportional or Geiger counters ) or scintillation detectors. SUBSTANCE: threshold q0 is determined before start of test of objects in correspondence with probability of false operations specified by operator by tables for normal distribution, then average rate b of background counting for time tb and average rate n of counting of additive mixture of signal and background obtained for time tn of object presence in field of vision of detector. Later parameter η is found by processing of measurement results by formula
Figure 00000002
which are compared with threshold q0 to make decision on result of detection. If η > q0 then decision on detection is taken, otherwise decision on failure to detect is taken. EFFECT: minimal detected signal decreased to level close to theoretical limit, achievement of greatest probability of detection with preset probability of false alarm. 1 tbl

Description

Заявляемый способ относится к области оперативного радиационного контроля с использованием ионизационных счетчиков (пропорциональных или счетчиков Гейгера) или сцинтилляционных детекторов и предназначен для обнаружения слабых потоков ионизирующих излучений (ИИ) от подвижных и неподвижных, открытых и закрытых бета-, гамма- и нейтронных источников. Заявляемый способ может применяться в стационарных или носимых (портативных) устройствах для радиационного контроля на железнодорожных и автомобильных трассах, на пограничных блок-постах, на таможенных пунктах досмотра и складирования, на складах свежего ядерного топлива атомных электростанций, на постах входного и выходного контроля предприятий атомной и других отраслей промышленности, для государственного, ведомственного и частного контроля территорий, отвалов, складов (металлолома и других), оборудования, автомобилей, банковских купюр, ценных бумаг и продуктов питания всех видов. The inventive method relates to the field of operational radiation monitoring using ionization counters (proportional or Geiger counters) or scintillation detectors and is designed to detect weak fluxes of ionizing radiation (AI) from moving and stationary, open and closed beta, gamma and neutron sources. The inventive method can be used in stationary or portable (portable) devices for radiation monitoring on railways and highways, at border checkpoints, at customs inspection and storage points, in warehouses of fresh nuclear fuel from nuclear power plants, at entry and exit control posts of nuclear enterprises and other industries, for state, departmental and private control of territories, dumps, warehouses (scrap metal and others), equipment, cars, banking upyur, securities and all types of food.

Известны способы обнаружения слабых потоков ионизирующих излучений, используемые в портативных устройствах оперативного радиационного контроля [1-3]. Такие устройства представляют собой, как правило, портативные радиометры-дозиметры, в которые введено электронное пороговое устройство, и соответствующая звуковая и (или) световая сигнализация превышения порога. Known methods for detecting weak streams of ionizing radiation used in portable devices for operational radiation monitoring [1-3]. Such devices are, as a rule, portable radiometers-dosimeters into which an electronic threshold device is inserted, and the corresponding sound and (or) light signaling of exceeding the threshold.

В упомянутых устройствах (системах) применяются различные счетные детекторы ионизирующих излучений (либо сцинтилляционные счетчики гамма-излучения, либо счетчики нейтронов и т.п.). В этом состоит одно из ключевых отличий устройств регистрации ионизирующих излучений от систем обнаружения, используемых в радиотехнике (в системах связи) и в радиолокации [4, 5]. Сущность этого отличия происходит из природы ионизирующего излучения, которое является всегда потоком квантованным (гамма-кванты, нейтроны и т.п.), подчиняющимся Пуассоновской статистике, тогда как в радиотехнике практически всегда имеют дело с нормальным белым шумом. In the mentioned devices (systems) various counting detectors of ionizing radiation are used (either scintillation counters of gamma radiation, or neutron counters, etc.). This is one of the key differences between ionizing radiation registration devices and detection systems used in radio engineering (in communication systems) and in radar [4, 5]. The essence of this difference comes from the nature of ionizing radiation, which is always a quantized stream (gamma rays, neutrons, etc.) that obeys Poisson statistics, while in radio engineering they almost always deal with normal white noise.

Так, в одной из новейших разработок - дозиметре поисковом типа ДРС-РМ1401 (СП "Полимастер", г. Минск) [1], построенном на базе сцинтилляционного счетчика с фотодиодом, используется простейший способ обнаружения, основанный на жестком алгоритме контроля и сводящийся к следующей последовательности операций:
перед началом контроля проверяемых объектов измеряется количество импульсов фонового излучения Nb за время tb = 36 с;
прибор переключается в режим оперативного контроля, т.е. измеряется количество импульсов излучения от контролируемого объекта Nо в течение интервала контроля tn (в [1] tn = 2 с); (физически величина Nо пропорциональна средней скорости счета аддитивной смеси сигнала и фона n, полученной за время tn нахождения объекта контроля в поле зрения детектора - Nо = n • tn).
So, in one of the latest developments - the search dosimeter type ДРС-РМ1401 (Polimaster joint venture, Minsk) [1], built on the basis of a scintillation counter with a photodiode, the simplest detection method is used, based on a strict control algorithm and reduced to the following sequence of operations:
before the start of the control of the checked objects, the number of pulses of background radiation N b is measured for a time t b = 36 s;
the device switches to operational control mode, i.e. measured the number of radiation pulses from the monitored object N o during the monitoring interval t n (in [1] t n = 2 s); (physically, the value of N о is proportional to the average count rate of the additive mixture of the signal and background n obtained during the time t n when the control object is in the field of view of the detector - N o = n • t n ).

вычисляется порог q = b • tn + m σ,
где σ = (Nb)1/2 - среднеквадратическое отклонение величины Nb;
m - число, равное количеству среднеквадратических отклонений;
b = Nb/tb - средняя скорость света фона.
the threshold q = b • t n + m σ is calculated,
where σ = (N b ) 1/2 is the standard deviation of the value of N b ;
m is a number equal to the number of standard deviations;
b = N b / t b is the average speed of light of the background.

полученное Nо сравнивается с порогом q; если Nо > q, то принимается решение об обнаружении (включается световой или звуковой сигнал "тревоги"); в противном случае принимается решение о необнаружении источника ИИ.the obtained N о is compared with the threshold q; if N о > q, then a decision is made on detection (the light or sound alarm signal is turned on); otherwise, a decision is made to not detect the source of the AI.

Основным недостатком описанного способа обнаружения [1] является жесткость задаваемых порогов для обнаружения источников ИИ, что не позволяет получить низкие пороги обнаружения. The main disadvantage of the described detection method [1] is the rigidity of the set thresholds for detecting AI sources, which does not allow to obtain low detection thresholds.

Способ обнаружения, используемый в дозиметре-радиометре типа ДРБП-03 (ВНИИФТРИ, г. Москва) [2], построен на применении еще более жесткого алгоритма, чем используемый в [1]; в нем даже количество среднеквадратических отклонений (с. к. о. ) m не изменяется и всегда равно m = 4. Это приводит к загрублению порогов обнаружения и к увеличению вероятности пропуска слабого источника ИИ при прочих равных условиях. Аналогично построен способ обнаружения слабых источников ИИ в радиометре-дозиметре МКС-06Н "Инспектор" (производство ТОО "Грин Стар" (г. Москва) [3]. The detection method used in the DRBP-03 type dosimeter-radiometer (VNIIFTRI, Moscow) [2] is based on the use of an even more stringent algorithm than that used in [1]; in it even the number of standard deviations (rms) m does not change and is always equal to m = 4. This leads to roughening of the detection thresholds and to an increase in the probability of skipping a weak AI source, all other things being equal. A method was constructed similarly for detecting weak sources of AI in the Inspector MKS-06N radiometer-dosimeter (manufactured by Green Star LLP (Moscow) [3].

Очевидно, что для снижения уровня минимального обнаруживаемого сигнала при разработке устройств для обнаружения слабых источников ИИ стремятся увеличить габариты детекторов и тем самым повысить эффективность регистрации. Именно в этом заключается основное отличие устройства [6] от [1-3]. Однако для [6] не известен примененный авторами разработки способ обнаружения. В то же время косвенно, по приводимым в информационном листке [6] цифрам можно с большой степенью достоверности утверждать, что и здесь применяется далеко не оптимальный способ обнаружения, что приводит к неоправданному завышению значения минимального обнаруживаемого сигнала в 1.5-2 раза. Obviously, in order to reduce the level of the minimum detectable signal when developing devices for detecting weak sources, AI seeks to increase the dimensions of the detectors and thereby increase the registration efficiency. This is the main difference between the device [6] and [1-3]. However, the detection method used by the authors of the development is not known for [6]. At the same time, indirectly, according to the figures given in the information leaflet [6], it can be stated with a high degree of certainty that far from the optimal detection method is used here, which leads to an unjustified overestimation of the minimum detectable signal by 1.5–2 times.

Известна также высокочувствительная вертолетная поисковая система [7], построенная на больших сцинтилляционных кристаллах NaI-Tl (диаметром 120 мм). Однако, как и в [6] , в [7] не содержится описания использованного способа обнаружения. A highly sensitive helicopter search system [7], built on large NaI-Tl scintillation crystals (120 mm in diameter), is also known. However, as in [6], in [7] there is no description of the detection method used.

Известны способы обнаружения слабых потоков ИИ [8], в которых используются некоторые основные положения и выводы из теории обнаружения [9 - 12]. Однако в [8] упомянутые положения используются недостаточно последовательно и точно, и потому также приводят к завышению порогов обнаружения. Known methods for detecting weak flows of AI [8], which use some basic provisions and conclusions from the theory of detection [9 - 12]. However, in [8] the mentioned provisions are not used consistently and accurately enough, and therefore also lead to overestimation of detection thresholds.

Уместно подробнее описать применяемые для практических (инженерных) задач важнейшие положения и выводы из фундаментальной теории обнаружения, давно и основательно проработанной применительно к радиосвязи и радиолокации [4, 5, 9 - 12]. It is appropriate to describe in more detail the most important provisions and conclusions used for practical (engineering) tasks and conclusions from the fundamental theory of detection, long and thoroughly worked out in relation to radio communications and radar [4, 5, 9 - 12].

В соответствии с теорией обнаружения, в условиях полной априорной неопределенности (т.е. когда об обнаруживаемом объекте нет информации ни о наличии-отсутствии на нем источника ИИ, ни о величине сигнала от источника ИИ) в обнаружителе может (и должен) использоваться только критерий Неймана-Пирсона, являющийся наиболее мощным критерием. Последнее означает, что применение критерия Неймана-Пирсона позволяет получить наибольшую теоретически возможную вероятность обнаружения при заданной вероятности ложной тревоги. In accordance with the theory of detection, in conditions of complete a priori uncertainty (i.e., when there is no information about the detected object either about the presence or absence of an AI source on it, or about the magnitude of the signal from the AI source) in the detector, only the criterion can be used Neumann-Pearson, which is the most powerful criterion. The latter means that the application of the Neumann-Pearson criterion makes it possible to obtain the highest theoretically possible detection probability for a given probability of false alarm.

Вторым важнейшим положением теории обнаружения, которое должно использоваться при инженерной реализации теории, является необходимость вычисления отношения правдоподобия. Не вдаваясь в подробности теории, подчеркнем, что для практических целей удобнее использовать эквивалентное упомянутому отношению правдоподобия выражение для достаточной статистики [12], которое в нашем конкретном случае обнаружения слабых потоков ИИ принимает вид

Figure 00000003

где все обозначения совпадают с введенными выше.The second most important point of the theory of detection, which should be used in the engineering implementation of the theory, is the need to calculate the likelihood ratio. Without going into details of the theory, we emphasize that for practical purposes it is more convenient to use the expression equivalent to the likelihood ratio for sufficient statistics [12], which in our particular case of detecting weak AI flows takes the form
Figure 00000003

where all the notations coincide with those introduced above.

По физическому смыслу величина η представляет собой нормализованное значение средней скорости счета сигнала от обнаруживаемого источника a = n - b, т. е. сигнал a представлен в таком виде, когда его дисперсия равна единице. In physical terms, η is the normalized value of the average signal counting rate from the detected source a = n - b, i.e., signal a is presented in such a way that its dispersion is equal to unity.

Полученное значение η сравнивают с порогом qo, значение которого зависит от заданной оператором вероятности ложной тревоги Pлт и определяется из таблиц нормального закона распределения.The obtained value of η is compared with the threshold q o , the value of which depends on the probability of false alarm given by the operator P lt and is determined from the tables of the normal distribution law.

В способе обнаружения, описанном в [8], применяется критерий Неймана-Пирсона, однако порог обнаружения вычисляется не с помощью достаточной статистики (1), а в виде
q = b • tn + m σ, (2)
где σ = (Nb)1/2 - среднеквадратическое отклонение величины Nb.
In the detection method described in [8], the Neumann-Pearson criterion is applied, however, the detection threshold is not calculated using sufficient statistics (1), but in the form
q = b • t n + m σ, (2)
where σ = (N b ) 1/2 is the standard deviation of the value of N b .

Очевидно, что описанный способ почти не отличается от [1], за исключением того, что значения tb и tn могут устанавливаться оператором любыми в зависимости от требуемой точности и ограничений на время измерения.Obviously, the described method is almost identical to [1], except that the values of t b and t n can be set by the operator to any, depending on the required accuracy and restrictions on the measurement time.

Легко показать, что применение (2) приводит к полутора-двукратному завышению минимального обнаруживаемого сигнала по сравнению с теорией (т.е. по (1)), поскольку количество с. к. о. m в (2) устанавливается по интуиции (обычно m > 4), а не на основе строго задаваемых параметров обнаружения и теории обнаружения, приводящей для рассматриваемой задачи к (1). It is easy to show that the use of (2) leads to one and a half to two-fold overestimation of the minimum detectable signal compared to theory (i.e., according to (1)), since the number of s. k.o. m in (2) is established by intuition (usually m> 4), and not on the basis of strictly specified detection parameters and detection theory, leading to (1) for the problem under consideration.

Наиболее близким к заявляемому является способ обнаружения, используемый в системах (установках) "Янтарь" (производство НПЦ "Аспект", г. Дубна) [13]. (Отметим, что НПЦ "Аспект", г. Дубна, выпускает порядка 6 различных видов установок семейства "Янтарь", которые различаются только количеством и размерами применяемых в них счетных детекторов гамма- и нейтронного излучения. Все разновидности систем [13] используют одинаковый способ обнаружения, который сводится к следующей последовательности операций:
перед началом контроля объектов (автомобилей и пешеходов) измеряется количество импульсов фонового излучения Nb, причем время измерения фона tb может быть любым в зависимости от "оперативной обстановки" (т.е. заданных ограничений на время контроля);
автоматически (по сигналу "датчика присутствия") прибор переключается в режим оперативного контроля, т.е. измеряется количество импульсов излучения от контролируемого объекта Nо в течение интервала контроля tn, равного времени нахождения объекта в зоне контроля плюс дополнительные интервалы (так называемый "взгляд назад" длительностью порядка 1 с и "взгляд вперед" - тоже порядка 1 с);
вычисляется порог q = b • tn + m σ,
где σ = (Nb)1/2 - среднеквадратическое отклонение величины Nb;
m - число, равное количеству среднеквадратических отклонений (с.к.о.), задаваемое оператором и хранящееся в оперативной памяти;
b = Nb/tb - средняя скорость счета фона;
полученное Nо сравнивается с порогом q; если Nо > q, то принимается решение об обнаружении (включается световой или звуковой сигнал "тревоги"); в противном случае принимается решение о необнаружении.
Closest to the claimed is the detection method used in the systems (installations) "Amber" (production of the SPC "Aspect", Dubna) [13]. (Note that the Aspect research and development center, Dubna, produces about 6 different types of installations of the Yantar family, which differ only in the number and size of the countable gamma and neutron radiation detectors used in them. All types of systems [13] use the same method discovery, which boils down to the following sequence of operations:
before the start of monitoring objects (cars and pedestrians), the number of pulses of background radiation N b is measured, and the background measurement time t b can be any depending on the "operational situation" (ie, given restrictions on the monitoring time);
automatically (at the signal of the "presence sensor") the device switches to the operational control mode, i.e. the number of radiation pulses from the controlled object N о is measured during the monitoring interval t n equal to the time the object was in the control zone plus additional intervals (the so-called “look back” lasting about 1 s and “looking ahead” are also about 1 s);
the threshold q = b • t n + m σ is calculated,
where σ = (N b ) 1/2 is the standard deviation of the value of N b ;
m is a number equal to the number of standard deviations (SD) defined by the operator and stored in RAM;
b = N b / t b is the average background count rate;
the obtained N о is compared with the threshold q; if N о > q, then a decision is made on detection (the light or sound alarm signal is turned on); otherwise, a decision is made about non-detection.

Недостаток описанного способа-прототипа, так же, как и аналогов, сводится к тому, что количество с.к.о. m назначается оператором жестко либо по указаниям (рекомендациям) из технического описания, либо интуитивно, и потому порог обнаружения получается завышенным. (Отметим, что в [13] рекомендуется устанавливать m в диапазоне от 4 до 8). При этом, безусловно, достигается низкая вероятность ложных тревог Pлт < 10-4, но за счет существенного увеличения вероятности пропуска слабых сигналов (т.е. снижения вероятности обнаружения).The disadvantage of the described prototype method, as well as analogues, is that the number of s.c.o. m is assigned by the operator rigidly either according to the directions (recommendations) from the technical description, or intuitively, and therefore the detection threshold is too high. (Note that in [13] it is recommended to set m in the range from 4 to 8). In this case, of course, a low probability of false alarms P lt <10 -4 is achieved, but due to a significant increase in the probability of skipping weak signals (i.e., reducing the probability of detection).

Предлагаемым изобретением решается задача снижения минимального обнаруживаемого сигнала до уровня, близкого к теоретическому пределу. The present invention solves the problem of reducing the minimum detectable signal to a level close to the theoretical limit.

Для решения вышеназванной задачи в заявляемом способе обнаружения слабых потоков ИИ последовательно используется оптимальный способ обнаружения, который базируется на теории обнаружения [9 - 12] (основные полезные для практики выводы из которой кратко описаны выше) и который сводится к следующей последовательности операций:
перед началом контроля объектов определяют порог q0 в соответствии с задаваемой оператором вероятностью ложных срабатываний по таблицам для нормального распределения;
измеряют среднюю скорость счета b, обусловленного фоновым излучением, причем время измерения фона tb может быть любым большим и определяется оперативной обстановкой либо вводится оператором;
прибор переключают в режим оперативного контроля, т.е. измеряют количество импульсов излучения от контролируемого объекта Nо в течение интервала контроля tn, задаваемого оператором; вычисляют среднюю скорость счета аддитивной смеси сигнала и фона n = Nо/tn;
определяют значение параметра η по (1);
полученное значение параметра η сравнивается с порогом q0.
To solve the above problem, the claimed method for detecting weak flows of AI consistently uses the optimal detection method, which is based on the theory of detection [9 - 12] (the main useful conclusions from which are briefly described above) and which reduces to the following sequence of operations:
before the start of the monitoring of the objects, the threshold q 0 is determined in accordance with the probability of false positives set by the operator according to the tables for the normal distribution;
measuring the average count rate b caused by background radiation, the background measurement time t b being any large and determined by the operational environment or entered by the operator;
the device is switched to the operational control mode, i.e. measure the number of radiation pulses from the controlled object N about during the monitoring interval t n specified by the operator; calculate the average count rate of the additive mixture of signal and background n = N o / t n ;
determine the value of the parameter η by (1);
the obtained value of the parameter η is compared with the threshold q 0 .

Если η > qo, то принимают решение об обнаружении (включается световой или звуковой сигнал "тревоги"); в противном случае принимают решение о необнаружении, которое фиксируют в отсчете по процедуре проведения контроля.If η> q o , then decide on the detection (light or sound alarm signal is turned on); otherwise, a decision is made about non-detection, which is recorded in the countdown according to the control procedure.

Примечания. Notes.

1. Главная суть предлагаемого способа и его отличие от прототипа сводится к тому, что в предлагаемом способе при вычислении параметра η по (1) учитывается полная дисперсия суммы сигнала и фона n, в том числе учитывается и абсолютное время контроля tn, и потому нет необходимости порог искусственно завышать; порог назначается в строгом соответствии с задаваемой вероятностью ложных тревог Pлт. В итоге достигается максимальная вероятность обнаружения в заданных условиях проведения контроля.1. The main essence of the proposed method and its difference from the prototype is that in the proposed method, when calculating the parameter η according to (1), the total dispersion of the sum of the signal and background n is taken into account, including the absolute monitoring time t n , and therefore no the need to artificially inflate the threshold; the threshold is assigned in strict accordance with the specified probability of false alarms P lt . As a result, the maximum probability of detection in the given control conditions is achieved.

2. Отличие порога qo,используемого в предлагаемом способе обнаружения, от порога q, применяемого в аналогах и прототипе, заключается в том, что qo представляет собой квантиль нормального распределения (т.е. равен количеству с.к.о. для распределения с единичной дисперсией), а q - количество дисперсий σ = (Nb)1/2, т.е. порог q в аналогах и прототипе выражен в абсолютных единицах (в единицах скорости счета 1/с).2. The difference between the threshold q o used in the proposed detection method and the threshold q used in the analogs and prototype is that q o represents the quantile of the normal distribution (ie, equal to the number of scd for distribution with a single dispersion), and q is the number of dispersions σ = (N b ) 1/2 , i.e. the threshold q in analogues and prototype is expressed in absolute units (in units of the count rate 1 / s).

В таблице приводятся результаты сопоставительных расчетов минимального обнаруживаемого сигнала amin для предлагаемого способа и для прототипа. Значения рассчитаны для идентичных условий, т.е. и заявляемый способ, и прототип применены к обработке измерительной информации для одинаковой аппаратуры и при одинаковых условиях обнаружения. В качестве примера рассмотрен случай использования сцинтилляционного детектора на основе CsI-T1 размерами ⌀ 63 х 63 мм. Конкретные цифры по условиям и параметрам обнаружения приведены в примечанмях к таблице. Из приведенных расчетов следует, что в предлагаемом способе достигается более чем 1.5-2-кратное снижение уровня минимального обнаруживаемого сигнала amin по сравнению с прототипом. При этом обеспечивается достижение максимальной мощности критерия обнаружения, т.е. максимальная вероятность обнаружения при заданном уровне вероятности ложных тревог Pлт. Приведенные расчеты подтверждены экспериментом. Эксперимент показал очень хорошее совпадение с ожидаемыми (расчетными) значениями amin.The table shows the results of comparative calculations of the minimum detectable signal a min for the proposed method and for the prototype. The values are calculated for identical conditions, i.e. and the claimed method and the prototype are applied to the processing of measurement information for the same equipment and under the same detection conditions. As an example, the case of using a scintillation detector based on CsI-T1 with dimensions ⌀ 63 x 63 mm was considered. Specific figures for the conditions and detection parameters are given in the notes to the table. From the above calculations it follows that the proposed method achieves more than 1.5-2-fold reduction in the level of the minimum detectable signal a min compared to the prototype. This ensures the achievement of the maximum power of the detection criterion, i.e. maximum probability of detection at a given level of probability of false alarms P lt . The above calculations are confirmed by experiment. The experiment showed a very good agreement with the expected (calculated) values of a min .

Предлагаемый способ обладает рядом дополнительных преимуществ по сравнению с прототипом и аналогами, главные из которых таковы:
оператор вводит в программу обработки измерительной информации конкретное значение вероятности ложных тревог Pлт, т.е. важнейший параметр, характеризующий качество решения задачи обнаружения (а не количество с.к.о., связанное с параметрами обнаружения довольно сложной и существенно нелинейной зависимостью, как в аналогах и прототипе);
в результате контроля оператор получает не только информацию об обнаружении или необнаружении, но и результирующее значение вероятности обнаружения Pобн. Последнее легко находится по таблицам нормального распределения и соответствует квантилю, равному qβ= η-qo.
Кратко по поводу дополнительных преимуществ можно подытожить, что при использовании предлагаемого способа оператор "работает" не с какими-то не всегда понятными константами, а с конкретными параметрами обнаружения (Pлт и Pобн), которые ему необходимо достичь.
The proposed method has several additional advantages compared to the prototype and analogues, the main of which are:
the operator enters into the measurement information processing program a specific value of the probability of false alarms P lt , i.e. the most important parameter that characterizes the quality of the solution to the detection problem (and not the number of scrams associated with the detection parameters by a rather complex and substantially non-linear dependence, as in the analogs and prototype);
as a result of control, the operator receives not only information about detection or non-detection, but also the resulting value of the probability of detection P obn . The latter is easily found from the tables of normal distribution and corresponds to a quantile equal to q β = η-q o .
Briefly about additional advantages, we can summarize that when using the proposed method, the operator "works" not with some not always clear constants, but with specific detection parameters (P lt and P obn ) that it needs to achieve.

Примечания к таблице
1. Используемые в таблице обозначения расшифрованы в тексте.
Table notes
1. The designations used in the table are deciphered in the text.

2. Значения минимального обнаруживаемого сигнала amin рассчитаны для идентичных условий как по заявляемому способу, так и по прототипу:
сцинтилляционный детектор на основе монокристалла CsI-Tl (диаметр 63 мм, высота 63 мм);
вероятность ложных тревог Pлт:
- для предлагаемого способа - Pлт = 0.05,
- для прототипа Pлт = 3 • 10-5 (соответствует qo = 4.0);
вероятность обнаружения Pобн:
- при вычислении amin1 - Pобн1 = 0.95;
- при вычислении amin2 - Pобн2 = 0.50.
2. The values of the minimum detectable signal a min calculated for identical conditions as in the present method, and the prototype:
CsI-Tl single crystal scintillation detector (diameter 63 mm, height 63 mm);
probability of false alarms P lt :
- for the proposed method - P lt = 0.05,
- for the prototype P lt = 3 • 10 -5 (corresponds to q o = 4.0);
probability of detection of P obn :
- when calculating a min1 - P obn1 = 0.95;
- when calculating a min2 - P obn2 = 0.50.

3. Значение фона соответствует измеренному экспериментально для указанного в п. 2 сцинтилляционного детектора, снабженного свинцовым коллиматором, при установке энергетического диапазона 50 - 3000 кэВ. 3. The background value corresponds to the experimentally measured value for the scintillation detector indicated in Section 2, equipped with a lead collimator, when setting the energy range of 50–3000 keV.

Литература
1. Дозиметр поисковый микропроцессорный ДРС-РМ1401. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Минск: СП Полимастер, 1997.
Literature
1. Search dosimeter microprocessor-based DRS-RM1401. Technical description and instruction manual. - Minsk: SP Polimaster, 1997.

2. Дозиметр-радиометр ДРБП-03. Паспорт ГКПС 14.00.00.000 ПС. - М.: ВНИИФТРИ, 1996. 2. Dosimeter-radiometer DRBP-03. Passport GKPS 14.00.00.000 PS. - M.: VNIIFTRI, 1996.

3. Радиометр-дозиметр МКС-06Н INSPECTOR. Паспорт. - М.: ТОО "Грин Стар", 1996. 3. The radiometer-dosimeter MKS-06N INSPECTOR. Passport. - M .: Green Star LLP, 1996.

4. Репин В. Г. , Артаковский Г.П. Статистический синтез при априорной неопределенности и адаптации информационных систем. - М.: Сов. радио, 1977, 432 с. 4. Repin V. G., Artakovsky G. P. Statistical synthesis with a priori uncertainty and adaptation of information systems. - M .: Owls. Radio 1977, 432 pp.

5. Шереметьев А.Г., Статистическая теория лазерной связи. - М.: Связь, 1979. 5. Sheremetyev AG, Statistical theory of laser communication. - M.: Communication, 1979.

6. Стационарный радиационный пороговый сигнализатор "Дозор". Информационный лист. - М.: ВНИИФТРИ, 1997. 6. Stationary radiation threshold alarm "Dozor". Information sheet. - M.: VNIIFTRI, 1997.

7. Jobst J. E., A history of aerial surveys radiological incidents and accidents: CONF-860932. - 1987, p. 79 - 84. 7. Jobst J. E., A history of aerial surveys radiological incidents and accidents: CONF-860932. - 1987, p. 79 - 84.

8. Кириллов В.М., Супрунов В.И. Обнаружение движущихся источников ионизирующих излучений. Измерительная техника. - 1994. N 8, с. 63 и 64. 8. Kirillov V.M., Suprunov V.I. Detection of moving sources of ionizing radiation. Measuring technique. - 1994. N 8, p. 63 and 64.

9. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Т. 1. - М.: Сов. радио, 1972, 744 с. 9. Van Tris, G., Theory of Detection, Estimation, and Modulation. T. 1. - M .: Sov. Radio, 1972, 744 p.

10. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. -М.: Радио и связь, 1982, 624 с. 10. Tikhonov V.I. Statistical radio engineering. -M.: Radio and Communications, 1982, 624 p.

11. Акимов П. С., Бакут П.А., Богданович В.А. и др. Теория обнаружения сигналов. -М.: Радио и связь, 1984, 440 с. 11. Akimov P.S., Bakut P.A., Bogdanovich V.A. et al. Theory of signal detection. -M .: Radio and communications, 1984, 440 p.

12. Закс Ш. Теория статистических выводов. -М.: Мир, 1975, 776 с. 12. Sachs S. Theory of statistical conclusions. -M .: Mir, 1975, 776 p.

13. Стационарная таможенная система обнаружения делящихся и радиоактивных материалов "Янтарь-1А". Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ДКЦИ.425713.004 ТО. - (г. Дубна Московской обл.: НПЦ Аспект, 1997. 13. Stationary customs system for the detection of fissile and radioactive materials "Yantar-1A". Technical description and instruction manual. DKTSI.425713.004 TO. - (Dubna, Moscow Region: SPC Aspect, 1997.

Claims (1)

Способ обнаружения слабых ионизирующих излучений от подвижных и неподвижных, открытых и закрытых бета-, гамма - и нейтронных источников с использованием ионизационных счетчиков или сцинтилляционных детекторов, заключающийся в измерении средней скорости счета фона b за время tb и средней скорости счета аддитивной смеси сигнала и фона n, полученной за время tn нахождения объекта контроля в поле зрения детектора, определении порога обнаружения объекта и принятии решения о результате обнаружения, отличающийся тем, что порог обнаружения объекта qo определяют перед началом контроля в соответствии с задаваемой вероятной ложной тревоги, а по окончании контроля определяют параметр
Figure 00000004

и сравнивают его с порогом обнаружения qo, причем решение об обнаружении объекта принимают при η > qo.
A method for detecting weak ionizing radiation from moving and stationary, open and closed beta, gamma - and neutron sources using ionization counters or scintillation detectors, which consists in measuring the average count rate of the background b for time t b and the average count rate of the additive mixture of signal and background n, obtained in the time t n finding control object in the field of view of the detector, determining a detection threshold object, and deciding the detection result, wherein the detection threshold obe q o determine that before the control in accordance with the defined probability of false alarm, as determined by the parameters at the end of control
Figure 00000004

and compare it with the detection threshold q o , and the decision to detect an object is made when η> q o .
RU98102583/06A 1998-02-10 1998-02-10 Method detecting low fluxes of ionizing radiations RU2140660C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98102583/06A RU2140660C1 (en) 1998-02-10 1998-02-10 Method detecting low fluxes of ionizing radiations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98102583/06A RU2140660C1 (en) 1998-02-10 1998-02-10 Method detecting low fluxes of ionizing radiations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2140660C1 true RU2140660C1 (en) 1999-10-27

Family

ID=20202240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98102583/06A RU2140660C1 (en) 1998-02-10 1998-02-10 Method detecting low fluxes of ionizing radiations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2140660C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518589C2 (en) * 2009-03-06 2014-06-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Advanced temperature compensation and control circuit for single-photon counter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518589C2 (en) * 2009-03-06 2014-06-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Advanced temperature compensation and control circuit for single-photon counter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7465924B1 (en) Tracking of moving radioactive sources
US20160282481A1 (en) System and method for detecting neutron, gamma and muon radiations with contiguous plastics scintillators
EP3553567A1 (en) Method for searching for and detecting gamma radiation sources
CN101210894A (en) System and method for simultaneously carrying out radiation imaging inspection and radioactive matter monitoring
RU2456638C1 (en) Method of searching for and identifying ionising radiation sources
KR20210052121A (en) Landslide detection system using image analysis and laser
RU2140660C1 (en) Method detecting low fluxes of ionizing radiations
RU187535U1 (en) PORTABLE COMBINED DETECTOR FOR DETECTION OF RADIOACTIVE AND METAL OBJECTS
RU2129289C1 (en) Gear detecting radioactive materials
RU2562142C1 (en) Method to search, detect and confine sources of ionising radiation
Hjerpe et al. Statistical data evaluation in mobile gamma spectrometry: An optimization of on-line search strategies in the scenario of lost point sources
CN110673191B (en) Channel type radioactive source positioning system and method
GB2158572A (en) Detecting low level radiation sources
US20140240134A1 (en) System and method for the detection and control of illicit trafficking of special nuclear materials
US7244930B2 (en) Radiation detection method and system using the sequential probability ratio test
US3296438A (en) Nuclear particle detection system and calibration means therefor
RU2242024C1 (en) Method of detecting sources of ionizing radiation
RU2364890C1 (en) Method for detection of nuclear materials and radioactive substances
RU2293999C1 (en) Method of detection and measurement of weak flows of ionizing radiations
US3364353A (en) Apparatus having opposing circuits of different time constants for detecting beta and gamma radiation in the presence of background radiation
KR102539695B1 (en) Nuclear facility unmanned surveillance and artificial intelligence-based automatic alarm system
RU2195005C2 (en) Process of search for and detection of sources of gamma radiation under conditions of non-uniform radioactive contamination
RU2692410C1 (en) Method of detecting a poisson signal in poisson noise
US20050161607A1 (en) Data acquisition, control, and spectral analysis software for multi-channel analyzers
Heinrich et al. Anomalons: Current status and first evidence from plastic track detectors

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050211

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070211