RU2456638C1 - Method of searching for and identifying ionising radiation sources - Google Patents

Method of searching for and identifying ionising radiation sources Download PDF

Info

Publication number
RU2456638C1
RU2456638C1 RU2011111915/28A RU2011111915A RU2456638C1 RU 2456638 C1 RU2456638 C1 RU 2456638C1 RU 2011111915/28 A RU2011111915/28 A RU 2011111915/28A RU 2011111915 A RU2011111915 A RU 2011111915A RU 2456638 C1 RU2456638 C1 RU 2456638C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
value
parameter
duration
detector
Prior art date
Application number
RU2011111915/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Шеин (RU)
Александр Сергеевич Шеин
Леонид Викторович Викторов (RU)
Леонид Викторович Викторов
Галина Анатольевна Кунцевич (RU)
Галина Анатольевна Кунцевич
Владимир Леонидович Петров (RU)
Владимир Леонидович Петров
Борис Владимирович Шульгин (RU)
Борис Владимирович Шульгин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2011111915/28A priority Critical patent/RU2456638C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2456638C1 publication Critical patent/RU2456638C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method of searching for and identifying ionising radiation sources using ionisation counters or scintillation detectors moved on the search territory (zone), involving continuous measurement of the mean speed of counting the additive mixture of a signal and a background n(t) as the detecting system moves on the investigated territory; processing the obtained measurement information by breaking the vector n(t) into exposure time sections texp, the duration of each of which is equal and is preferably (8-15)·ts; determining the mean speed of counting the background b, the amplitude of the assumed signal am, and the position of the signal tm on the time scale; further calculating a parameter η using the formula
Figure 00000007
where ts is the effective duration of the signal; comparing η with a threshold q0, which is determined from given false alarm probability; and making a decision on detecting the sought object if η>q0, wherein the obtained measurement information is processed by successively increasing the effective duration of the signal ts (1.3±0.1) times from the minimum ts1=4-t, then ts2=6·t, ts3=8·t, … etc to the maximum value ts≤100 s, (where t is the discretisation time interval of the vector n(t)); calculating the parameter ηj using (1) for each value tsj, and for that value from tsj=tem for which the parameter assumes maximum value ηm; calculating the estimate value of the unknown distance between the detector and the ionising radiation source using the formula R*=kk·υ0·tem, where υ0 is the mean velocity of the detecting system, coefficient kk is equal to 2.0-2.8 depending on the design of the detector.
EFFECT: high accuracy of estimating the location of a detected source.

Description

Заявляемый способ относится к области радиационного контроля с использованием ионизационных счетчиков (пропорциональных или счетчиков Гейгера) или сцинтилляционных детекторов и предназначен для поиска, обнаружения и оценки координат местоположения источников ионизирующих излучений (ИИ), утерянных или несанкционированно и преднамеренно спрятанных, например, в случаях незаконного захоронения радиоактивных отходов, и т.п. Заявляемый способ может применяться в носимых портативных или мобильных устройствах радиационного контроля (РК), например, в автомобильных или вертолетных устройствах РК.The inventive method relates to the field of radiation monitoring using ionization counters (proportional or Geiger counters) or scintillation detectors and is intended to search, detect and estimate the coordinates of the location of sources of ionizing radiation (AI) lost or unauthorized and deliberately hidden, for example, in cases of illegal burial radioactive waste, etc. The inventive method can be used in portable portable or mobile radiation monitoring devices (RK), for example, in automobile or helicopter devices of the RK.

Известны способы поиска и обнаружения источников ионизирующих излучений, используемые в портативных устройствах оперативного радиационного контроля [1-4]. Такие устройства представляют собой, как правило, портативные радиометры-дозиметры, в которые введены электронное пороговое устройство и соответствующая звуковая и (или) световая сигнализация превышения порога. В упомянутых устройствах (системах) применяются различные счетные детекторы ионизирующих излучений (либо сцинтилляционные счетчики, либо ионизационные счетчики гамма- и нейтронного излучения).Known methods for searching and detecting sources of ionizing radiation used in portable devices for operational radiation monitoring [1-4]. Such devices are, as a rule, portable radiometers-dosimeters, into which an electronic threshold device and corresponding sound and (or) light signaling of exceeding the threshold are introduced. The mentioned devices (systems) use various counting detectors of ionizing radiation (either scintillation counters or ionization counters of gamma and neutron radiation).

Так, в одной из сравнительно новых разработок - дозиметре поисковом типа ДРС-РМ1401 (СП "Полимастер", г.Минск) [1], построенном на базе сцинтилляционного счетчика с фотодиодом, используется простейший способ поиска и обнаружения, основанный на использовании постоянного (жестко устанавливаемого) порога обнаружения, зависящего от первоначально измеренного уровня фона, и сводящийся к следующей последовательности операций:So, in one of the relatively new 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 method of search and detection based on the use of a constant (hard set) detection threshold, depending on the initially measured background level, and reduced to the following sequence of operations:

- перед началом контроля проверяемых объектов измеряют количество импульсов фонового излучения Nb, за время tb=36 с;- before starting the control of the checked objects, the number of pulses of background radiation N b is measured for a time t b = 36 s;

- прибор переключают в режим оперативного контроля, т.е. измеряют количество импульсов излучения от контролируемого объекта No в течение интервала контроля tn, (в [1] tn=2 с); (величина No пропорциональна средней скорости счета аддитивной смеси сигнала и фона n, полученной за время tn нахождения объекта контроля в поле зрения детектора - No=n·tn);- the device is switched to the operational control mode, i.e. measure the number of radiation pulses from the monitored object N o during the monitoring interval t n , (in [1] t n = 2 s); (the value of N o 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 );

- вычисляют порог q=b·tn+mσ,- calculate the threshold q = b · t n + mσ,

где σ=(Nb)1/2 - среднеквадратическое отклонение (с.к.о.) величины Nb; m - число, равное количеству с.к.о. (обычно устанавливают m≥4); b=Nb/tb - средняя скорость счета фона;where σ = (N b ) 1/2 is the standard deviation (SD) of the value of N b ; m is a number equal to the number of s.c.o. (usually set m≥4); b = N b / t b is the average background count rate;

- полученное No сравнивают с порогом q; если No>q, то принимают решение об обнаружении искомого источника (включают световой или звуковой сигнал "тревоги"); в противном случае принимают решение об отсутствии источника ИИ. В случае необнаружения ИИ никаких сигналов не генерируют и поиск продолжают.- the obtained N o is compared with a threshold q; if N o > q, then decide on the detection of the desired source (turn on the light or sound alarm signal); otherwise, they decide on the lack of an AI source. In case of non-detection of AI, no signals are generated and the search continues.

Основным недостатком описанного способа поиска и обнаружения [1] является жесткость задаваемых порогов обнаружения источника ИИ, что не позволяет получить низкие пороги обнаружения при одновременном обеспечении допустимой (задаваемой) вероятности ложных тревог и тем более не позволяет работать в условиях нестационарного фона.The main disadvantage of the described search and detection method [1] is the stiffness of the set detection thresholds of the AI source, which does not allow to obtain low detection thresholds while providing an acceptable (set) probability of false alarms and, moreover, does not allow working in an unsteady background.

Способ обнаружения, используемый в дозиметре-радиометре типа ДРБП-03 (ВНИИФТРИ, г.Москва) [2], построен на применении еще более жесткого порога обнаружения, чем используемый в [1]; в нем даже количество среднеквадратических отклонений (с.к.о.) m не регулируется и всегда равно m=4. Это приводит к необоснованному завышению порогов обнаружения и к увеличению вероятности пропуска слабого источника ИИ при прочих равных условиях. Аналогичен способ поиска и 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 detection threshold than that used in [1]; in it even the number of standard deviations (rms) m is not regulated and is always equal to m = 4. This leads to unreasonable overestimation of detection thresholds and to an increase in the probability of skipping a weak source of AI, all other things being equal. A similar method for the search and detection of weak sources of AI in the radiometer-dosimeter MKS-06N "Inspector" (production of Green Star LLP, Moscow) [3].

Способ поиска и обнаружения, используемый в переносных приборах МКС-А02 (производство НПЦ "Аспект", г.Дубна) [4], совершенно такой же, как и описанный выше способ, применяемый в дозиметрах-радиометрах [1], и обладает теми же недостатками.The search and detection method used in portable devices MKS-A02 (manufactured by the Aspect Scientific and Production Center, Dubna) [4] is exactly the same as the method described above used in dosimeters-radiometers [1] and has the same disadvantages.

Известны способы обнаружения источников ИИ [5], в которых используются некоторые основные положения и выводы из теории обнаружения [6-8]. Однако в [5] упомянутые положения используются недостаточно последовательно и точно и потому также приводят к завышению порогов обнаружения.Known methods for detecting sources of AI [5], which use some basic provisions and conclusions from the theory of detection [6-8]. However, in [5] the mentioned provisions are not used consistently and accurately enough and therefore also lead to overestimation of detection thresholds.

В соответствии с теорией обнаружения [6-8], 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 [6-8], under conditions of complete a priori uncertainty (that is, 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), the detector can and should only the Neumann-Pearson criterion is used, 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. Для практических целей удобнее использовать эквивалентное упомянутому отношению правдоподобия выражение для достаточной статистики η [6], которое в обсуждаемом конкретном случае обнаружения слабых потоков ИИ принимает видThe 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. For practical purposes, it is more convenient to use the expression equivalent to the likelihood ratio for the sufficient statistics η [6], which in the discussed case of detecting weak AI flows takes the form

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где все обозначения совпадают с введенными выше (в разделе с описанием аналога - дозиметра ДРС-РМ 1401 [1]).where all the designations coincide with those introduced above (in the section with the description of the analogue - dosimeter DRS-RM 1401 [1]).

По физическому смыслу величина η представляет собой относительное (или «нормализованное») значение средней скорости счета сигнала от обнаруживаемого источника a=n-b (иначе: величина η - это относительное значение сигнала, представленное в таком виде, когда дисперсия сигнала равна единице).In physical terms, η is the relative (or “normalized”) value of the average signal count rate from the detected source a = nb (otherwise: η is the relative value of the signal, presented in the form when the signal dispersion is equal to unity).

Полученное значение η сравнивают с порогом qo, значение которого зависит от заданной оператором вероятности ложной тревоги Рлт, и определяется из таблиц нормального закона распределения.The obtained value of η is compared with a 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 поиска и обнаружения, описанном в [5], применяется критерий Неймана-Пирсона (по утверждению авторов), однако порог обнаружения вычисляется не с помощью достаточной статистики (1), а в видеIn the search and detection method described in [5], the Neumann-Pearson criterion is applied (according to the authors), however, the detection threshold is calculated not using sufficient statistics (1), but in the form

Figure 00000002
Figure 00000002

где σ=(Nb)1/2 - среднеквадратическое отклонение величины Nb, равной количеству импульсов, зарегистрированных за время измерения уровня фона tb.where σ = (N b ) 1/2 is the standard deviation of the value of N b equal to the number of pulses recorded during the measurement of the background level t b .

Очевидно, что описанный способ почти не отличается от [1], за исключением того, что значения tb и tn могут устанавливаться (регулироваться) в зависимости от требуемой точности и ограничений на время измерения. Причем, определение порога по (2) приводит к существенному завышению минимального обнаруживаемого сигнала по сравнению с теорией, т.е. по сравнению с (1), поскольку количество с.к.о. m в (2) устанавливается на основе опыта работы или по интуиции (обычно m>4), а не на основе строго задаваемых параметров обнаружения и теории обнаружения.It is obvious that the described method is almost no different from [1], except that the values of t b and t n can be set (adjusted) depending on the required accuracy and restrictions on the measurement time. Moreover, the determination of the threshold by (2) leads to a significant overestimation of the minimum detectable signal in comparison with the theory, i.e. compared with (1), since the number of s.c.o. m in (2) is established on the basis of work experience or intuition (usually m> 4), and not on the basis of strictly specified detection parameters and detection theory.

В известном «Способе мониторирования перемещающихся объектов на предмет обнаружения делящихся ядерных материалов» [9] в основном используются соотношения в соответствии с теорией обнаружения [6-8], причем для формирования порога обнаружения, вычисляемого по заданной вероятности ложных тревог, применяются поправки на Пуассоновскую статистику, что особенно важно при малых скоростях счета. Однако и здесь основные положения теории обнаружения применены не совсем строго.In the well-known “Method for monitoring moving objects for the detection of fissile nuclear materials” [9], ratios are mainly used in accordance with the theory of detection [6-8], and corrections for Poisson statistics are applied to form a detection threshold calculated from the given probability of false alarms , which is especially important at low count rates. However, here the main provisions of the theory of detection are not applied strictly.

Известен также способ обнаружения слабых потоков ионизирующих излучений [10], который полностью и строго базируется на теории обнаружения [6-8] и сводится к следующей последовательности операций:There is also a method of detecting weak flows of ionizing radiation [10], which is completely and strictly based on the theory of detection [6-8] and reduces to the following sequence of operations:

- перед началом контроля объектов определяют порог q0 в соответствии с задаваемой оператором вероятностью ложных тревог по таблицам для нормального распределения;- before the start of the monitoring of objects, the threshold q 0 is determined in accordance with the probability of false alarms set by the operator according to the tables for normal distribution;

- измеряют среднюю скорость счета b, обусловленного фоновым излучением, причем время измерения фона tb может быть любым большим и определяется оперативной обстановкой либо вводится оператором;- measure the average count rate b, due to background radiation, and the background measurement time t b can be any large and is determined by the operational environment or entered by the operator;

- прибор переключают в режим оперативного контроля, т.е. измеряют количество импульсов излучения от контролируемого объекта No в течение интервала контроля tn, задаваемого оператором; вычисляют среднюю скорость счета аддитивной смеси сигнала и фона n=No/tn;- the device is switched to the operational control mode, i.e. measuring the number of radiation pulses from the monitored object N o 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 ;

- определяют значение параметра η по (1);- determine the value of the parameter η by (1);

- полученное значение параметра η сравнивают с порогом qo. Если η>qo, то принимают решение об обнаружении (включается световой или звуковой сигнал "тревоги"); в противном случае принимают решение о необнаружении (об отсутствии источника), которое фиксируют в отчете по процедуре проведения контроля.- the obtained value of the parameter η is compared with the threshold q o . If η> q o , then decide on the detection (light or sound alarm signal is turned on); otherwise, they make a decision on non-detection (absence of source), which is recorded in the report on the control procedure.

Описанные выше способы [5, 9, 10] не пригодны для задач поиска; они могут использоваться именно и только для задач обнаружения источников ИИ на контролируемых объектах. Очевидно, что при контроле объектов на предмет обнаружения источников ИИ первым ключевым моментом является то, что фон измеряют заранее, т.е. тогда, когда объект контроля отсутствует в зоне чувствительности детектора. Второй ключевой момент заключается в следующем: оператору всегда точно известно, присутствует ли контролируемый объект в зоне контроля (для этого используются так называемые «датчики присутствия», либо оператор сам непосредственно видит объект контроля и в нужный момент времени нажимает кнопки «старт» и «стоп»). Причем время контрольного замера излучения от объекта соответствует значению, равному времени нахождения объекта в зоне чувствительности детекторов. А для принятия решения о наличии либо отсутствии ИИ на объекте в способах типа [5, 9, 10] результат измерений излучения от объекта прямо или косвенно сравнивается с заранее измеренным уровнем фона.The methods described above [5, 9, 10] are not suitable for search problems; they can be used precisely and only for the tasks of detecting AI sources at controlled objects. Obviously, when monitoring objects for detecting AI sources, the first key point is that the background is measured in advance, i.e. when the control object is absent in the detector sensitivity zone. The second key point is the following: the operator always knows for sure whether the controlled object is present in the control zone (for this purpose the so-called “presence sensors” are used, or the operator himself sees the control object directly and presses the “start” and “stop” buttons at the right moment in time "). Moreover, the time of the control measurement of radiation from the object corresponds to a value equal to the time the object was in the sensitivity zone of the detectors. And to make a decision about the presence or absence of AI at the object in methods of the type [5, 9, 10], the result of measurements of radiation from the object is directly or indirectly compared with a pre-measured background level.

При проведении поиска складывается существенно иная постановка задачи: в общем случае при поиске всегда неизвестно, присутствует или нет слабый источник ИИ в зоне чувствительности детектора. При проведении поиска требуется непрерывно, в течение длительного времени, достигающего 3-10 часов, при перемещении аппаратуры с детекторами измерять излучение, и из полученных результатов таких непрерывных измерений каким-то образом извлекать информацию для принятия решения о наличии либо отсутствии источника ИИ в зоне поиска. В такой постановке задачи способы [5, 9, 10] в принципе не пригодны.When conducting a search, a substantially different formulation of the problem develops: in the general case, when searching, it is always unknown whether a weak AI source is present or not in the detector sensitivity zone. When conducting a search, it is necessary to continuously measure radiation during a long time, reaching 3-10 hours, when moving equipment with detectors, and somehow extract information from the results of such continuous measurements to decide on the presence or absence of an AI source in the search area . In this formulation of the problem, the methods [5, 9, 10] are in principle not suitable.

Кроме того, важно добавить, что все описанные выше способы [1-5, 9, 10] не пригодны для решения задачи поиска в условиях, когда фон является существенно нестационарным. Как показывают результаты практических исследований фона на длительных интервалах времени [11-13], уровень фона, измеряемый с интервалами усреднения порядка 100-300 с, может изменяться со скоростями порядка 10·(с.к.о.) за 20-30 мин, а за 2-3 часа (за время проведения поиска) «уплывать» по абсолютной величине на 50% и более. Если для задач радиационного контроля объектов проблема адаптации к флуктуациям среднего уровня фона может решаться довольно просто (в пределе, в самых неблагоприятных условиях - путем измерения уровня фона перед контролем каждого нового объекта), то в задачах поиска проблему адаптации к изменениям фона решить непросто. Здесь совершенно неприемлем такой, например, прием: выходить из зоны поиска каждые 15-20 мин для уточнения уровня фона. Поэтому чаще прибегают к единственно возможной в указанных условиях мере - к способу завышения (загрубления) порогов обнаружения.In addition, it is important to add that all the methods described above [1-5, 9, 10] are not suitable for solving the search problem in conditions where the background is substantially unsteady. As the results of practical studies of the background over long time intervals show [11–13], the background level, measured at averaging intervals of the order of 100–300 s, can vary with speeds of the order of 10 · (s.c.o.) in 20–30 min. and in 2-3 hours (during the search) "float" in absolute value by 50% or more. If for problems of radiation monitoring of objects the problem of adapting to fluctuations in the average background level can be solved quite simply (in the limit, in the most adverse conditions - by measuring the background level before monitoring each new object), then in the search problems the problem of adapting to changes in the background is not easy to solve. Here, for example, such a technique is completely unacceptable: to leave the search zone every 15-20 minutes to clarify the background level. Therefore, they often resort to the only measure possible under the specified conditions — to the method of overstating (roughening) the detection thresholds.

Известны способы для поиска и обнаружения радиоактивных объектов, используемые в устройствах типа [14] и относящиеся к области радиационного мониторинга. Эти способы могут быть использованы для поиска и обнаружения радиоактивных объектов на местности, а также пространственного распределения радиоактивных источников при ядерно-физическом каротаже скважин. Однако указанные способы и соответствующие им устройства [14] близки к заявляемому только по названию; по сути они обязательно предполагают применение множества стационарных постов со сложными устройствами радиационного контроля, снабженными коллиматорами. Обзорное описание указанной группы способов и устройств, предназначенных для непрерывного радиационного мониторинга местности вокруг АЭС и для оперативного мониторинга в случае аварии, приведено в [13]. Очевидно, что указанная группа устройств [13, 14] к обсуждаемым задачам поиска источников ИИ не имеет отношения.Known methods for searching and detecting radioactive objects used in devices of the type [14] and related to the field of radiation monitoring. These methods can be used to search and detect radioactive objects in the area, as well as the spatial distribution of radioactive sources during nuclear-physical well logging. However, these methods and their corresponding devices [14] are close to the claimed only by name; in fact, they necessarily involve the use of many stationary posts with complex radiation monitoring devices equipped with collimators. An overview description of this group of methods and devices intended for continuous radiation monitoring of the area around the nuclear power plant and for operational monitoring in the event of an accident is given in [13]. Obviously, this group of devices [13, 14] is not related to the discussed problems of searching for AI sources.

Известна также группа устройств, предназначенных для обнаружения источников ИИ и делящихся материалов на подвижных объектах. Например, системы «Янтарь-1А» [15] для контроля проезжающих автомобилей, (и другие аналогичные системы, описанные на сайте научно-производственного центра «НПЦ Аспект»), в которых используется способ обнаружения по [9], проанализированный выше. Однако все устройства типа [15], а также и устройства [13, 14] являются стационарными; для поиска же, как отмечалось выше, в принципе требуется передвижная (или носимая) аппаратура с детекторами ИИ.Also known is a group of devices designed to detect sources of AI and fissile materials on moving objects. For example, “Yantar-1A” systems [15] for monitoring passing cars (and other similar systems described on the site of the Scientific and Production Center “Aspect” Scientific and Production Center), which use the detection method as described in [9] above. However, all devices of the type [15], as well as devices [13, 14] are stationary; search, as noted above, in principle, requires mobile (or wearable) equipment with AI detectors.

Следует сослаться и на обзор [16], где подробно описаны несколько различных способов обработки данных радиационных мониторов. В обзоре [16] фактически описаны все способы обнаружения источников ИИ, приведенные нами выше (в том числе и способ авторов настоящей заявки [10]). Однако в [16] рассмотрены только случаи использования неподвижных устройств радиационного контроля (именно последние и обозначаются у специалистов термином «радиационные мониторы»), и совершенно не затронуты задачи поиска ИИ средствами подвижных (мобильных) устройств радиационного контроля.Reference should also be made to the review [16], which describes in detail several different ways of processing data from radiation monitors. In the review [16], virtually all methods of detecting AI sources described above are described (including the method of the authors of this application [10]). However, in [16], only cases of using stationary radiation monitoring devices were considered (the latter are designated by the term “radiation monitors” among specialists), and the tasks of searching for AI by means of mobile (mobile) radiation monitoring devices are not addressed at all.

Наиболее близким к заявляемому является способ поиска и обнаружения ИИ, описанный в [17].Closest to the claimed is a method for searching and detecting AI, described in [17].

Способ, предложенный в [17], заключается в выполнении следующей последовательности операций.The method proposed in [17] consists in performing the following sequence of operations.

1. Сразу по прибытии в зону поиска детектирующей системы, начинают измерять среднюю скорость счета аддитивной смеси сигнала и фона n(t) на участках времени экспозиции (интервалах времени) tэксп, длительность каждого из которых одинакова и составляет предпочтительно (8-15)·te, где te представляет собой эффективную длительность сигнала.1. Immediately upon arrival in the search zone of the detecting system, they begin to measure the average count rate of the additive mixture of signal and background n (t) in the exposure time sections (time intervals) t exp , the duration of each of which is the same and is preferably (8-15) t e , where t e is the effective signal duration.

2. По окончании интервала экспозиции №1 длительностью tэксп из значений вектора n1(t), измеренного на интервале №1, определяют величины средней скорости счета фона b, амплитуды сигнала a m и положения максимума сигнала на шкале времени tm.2. At the end of the exposure interval No. 1 of duration t exp from the values of the vector n 1 (t) measured in the interval No. 1, the average count rate of the background b, the signal amplitude a m and the position of the signal maximum on the time scale t m are determined.

3. Вычисляют значение параметра η по формуле3. The value of the parameter η is calculated by the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

4. Полученное значение параметра η сравнивают с порогом обнаружения qo, определяемым по заданной вероятности ложных тревог. Если η>qo, то принимают решение об обнаружении (о положительном результате поиска источника ИИ на интервале №1); в противном случае принимают решение об отсутствии сигнала.4. The obtained value of the parameter η is compared with the detection threshold q o determined by the given probability of false alarms. If η> q o , then decide on the detection (a positive result of the search for the source of AI in the interval No. 1); otherwise, they decide that there is no signal.

5. Параллельно с процедурой обработки реализации n1(t) продолжают дальнейшие измерения значений n(t).5. In parallel with the processing procedure for the implementation of n 1 (t), further measurements of the values of n (t) are continued.

6. По окончании интервала №2 вектор n2(t) подвергают обработке, точно такой же, как описано в пп.2-4.6. At the end of interval No. 2, the vector n 2 (t) is subjected to processing exactly the same as described in claims 2-4.

7. Далее последовательно повторяют действия по пп.1-5 для интервалов №№3, 4, 5 и т.д. вплоть до завершения поиска на заданной территории.7. Next, sequentially repeat the steps according to claims 1-5 for intervals No. 3, 4, 5, etc. until the search is completed in a given territory.

Эффективная длительность сигнала определяется из соотношения te=kt·roo, где ro - кратчайшее расстояние между детектором и ожидаемой точкой размещения искомого источника ИИ; υo - средняя скорость движения детектирующей системы; kk - коэффициент, значение которого определяется конструкцией детектора (для плоского детектора kk=2,0; для всенаправленного детектора kk=2,8).The effective signal duration is determined from the relation t e = k t · r o / υ o , where r o is the shortest distance between the detector and the expected location of the sought-after AI source; υ o is the average speed of the detecting system; k k is a coefficient whose value is determined by the design of the detector (for a flat detector, k k = 2.0; for an omnidirectional detector, k k = 2.8).

Способ [17] обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с описанными выше [1-5, 9-16], главные из которых таковы:The method [17] has a number of significant advantages compared to those described above [1-5, 9-16], the main of which are:

- возможность проведения поиска источников ИИ с помощью подвижной детектирующей системы в условиях существенно нестационарного фона;- the ability to search for AI sources using a movable detecting system under conditions of a substantially unsteady background;

- возможность достижения наибольшей вероятности обнаружения при заданной вероятности ложной тревоги, т.е. возможность достижения низких порогов обнаружения, близких к теоретически предельным [6-8] для заданных параметров обнаружения.- the ability to achieve the highest probability of detection for a given probability of false alarm, i.e. the ability to achieve low detection thresholds close to theoretically limiting [6-8] for given detection parameters.

Однако нельзя не отметить один важный недостаток, характерный для описанного способа [17], который заключается в следующем.However, one cannot fail to note one important drawback characteristic of the described method [17], which consists in the following.

Поскольку значению эффективной длительности сигнала te, зависящему от ожидаемого расстояния ro, заранее присваивают некоторую жесткую величину, то вероятность пропуска полезного сигнала весьма велика. Действительно, расстояние ro от детектирующей системы до искомого источника ИИ в большинстве реальных случаев выполнения поиска априори неизвестно. Поэтому, задавая заранее некоторое одно жесткое значение предполагаемого расстояния ro (и соответствующее значение te), мы рискуем с большой вероятностью пропустить (не обнаружить) источник.Since the value of the effective signal duration t e , which depends on the expected distance r o , is assigned a certain hard value in advance, the probability of missing a useful signal is very high. Indeed, the distance r o from the detection system to the desired source of AI in most real cases of the search is unknown a priori. Therefore, setting in advance some one hard value of the estimated distance r o (and the corresponding value of t e ), we run the risk of skipping (not detecting) the source with a high probability.

Можно объяснить указанный недостаток способа [17] иначе, используя понятие оптимальной фильтрации [18]. Анализ показывает, что способ [17] (а конкретнее - способ обработки вектора n(t) по пунктам 1-2, описанным выше) можно считать эквивалентным способу использования оптимального цифрового фильтра, на выходе которого получают максимально возможное (по сравнению с любыми иными устройствами) отношение сигнал/шум. Задавая заранее, перед началом поиска, некоторое жесткое значение *te, соответствующее расстоянию *ro, мы тем самым «настраиваем оптимальный фильтр» только на одно значение расстояния *ro. А если в реализации n(t) имеется сигнал, соответствующий другому (например, втрое большему) расстоянию, то такой сигнал с большой вероятностью будет пропущен.This disadvantage of the method [17] can be explained differently using the concept of optimal filtering [18]. The analysis shows that the method [17] (and more specifically, the method of processing the vector n (t) according to items 1-2 described above) can be considered equivalent to the method of using the optimal digital filter, at the output of which the maximum possible is obtained (in comparison with any other devices ) signal to noise ratio. By setting in advance, before starting the search, a certain rigid value * t e corresponding to the distance * r o , we thereby “adjust the optimal filter” to only one distance value * r o . And if in the implementation n (t) there is a signal corresponding to another (for example, three times as large) distance, then such a signal will most likely be skipped.

Предлагаемым изобретением решаются задачи уменьшения вероятности пропуска полезного сигнала (и, соответственно, источника ИИ) и повышения точности оценки местоположения обнаруженного источника.The present invention solves the problem of reducing the probability of missing a useful signal (and, accordingly, the source of AI) and improving the accuracy of assessing the location of the detected source.

Для решения названных задач в заявляемом способе поиска, обнаружения и оценки местоположения источников ИИ, если формулировать предельно кратко, предлагается за основу взять способ-прототип [17], дополнив его в части обработки вектора n(t) операциями последовательного перебора значений te. Т.е. последовательно увеличивают te в (1,3±0,1) раза от минимального te1=4·t, далее te2=6·t, te3=8·t, … tej, и т.д. до максимального значения te(Max)<100 с (где t - интервал времени дискретизации вектора n(t)). Для каждого tej вычисляют параметр ηj по (3), и для того из значений tej=tem, для которого параметр ηj принимает максимальное значение ηm, вычисляют значение оценки искомого расстояния между детектором и источником ИИ по формулеTo solve the aforementioned problems in the claimed method of searching, detecting and estimating the location of AI sources, if formulated as briefly as possible, it is proposed to take the prototype method [17] as a basis, supplementing it with regard to processing the vector n (t) by sequential enumeration of t e values. Those. successively increase t e (1.3 ± 0.1) times from the minimum t e1 = 4 · t , then t e2 = 6 · t , t e3 = 8 · t , ... t ej , etc. . to the maximum value t e (Max) <100 s (where t is the sampling time interval of the vector n (t)). For each t ej, the parameter η j is calculated according to (3), and for that of the values t ej = t em for which the parameter η j takes the maximum value η m , the estimate value of the sought distance between the detector and the source of the AI is calculated by the formula

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где kk равно 2,0-2,8 в зависимости от конструкции детектора.where k k is 2.0-2.8 depending on the design of the detector.

Примечание. Здесь и ниже используются обозначения, принятые и расшифрованные в описании способа-прототипа [17].Note. Here and below, we use the notation adopted and decoded in the description of the prototype method [17].

Если предлагаемый способ поиска, обнаружения и оценки местоположения источников ИИ описывать более подробно, то он заключается в выполнении следующей последовательности операций.If the proposed method for searching, detecting and estimating the location of AI sources is described in more detail, then it consists in the following sequence of operations.

1. Сразу по прибытии в зону поиска детектирующей системы, в ходе непрерывного перемещения последней, начинают измерять среднюю скорость счета аддитивной смеси сигнала и фона n(t). Причем вектор n(t) разбивают на участки времени экспозиции (интервалы времени) tэксп, длительность каждого из которых одинакова и составляет предпочтительно (8-15)·te, где te представляет собой эффективную длительность сигнала.1. Immediately upon arrival in the search zone of the detecting system, during the continuous movement of the latter, they begin to measure the average count rate of the additive mixture of signal and background n (t). Moreover, the vector n (t) is divided into sections of the exposure time (time intervals) t exp , the duration of each of which is the same and is preferably (8-15) · t e , where t e represents the effective duration of the signal.

На первом этапе обработки величину te назначают равным некоторому минимальному значению te(min)=te1=4·t, где t - интервал времени дискретизации вектора n(t). Указанное значение te1 ограничивается условиями дикретизации полезного сигнала на шкале времени a(t) (анализ показывает, что минимум соответствует 4-м точкам дискретизации сигнала a(t)). Сам интервал времени дискретизации t, как показывает практический опыт разработки аппаратуры радиационного контроля, может быть равным значениям от 0,1 до 1,0 с.At the first stage of processing, the value of t e is set equal to a certain minimum value of t e (min) = t e1 = 4 · t , where t is the sampling time interval of the vector n (t). The indicated value of t e1 is limited by the conditions of dicretization of the useful signal on the time scale a (t) (analysis shows that the minimum corresponds to 4 sampling points of the signal a (t)). The sampling time interval t ∂ itself , as shown by practical experience in the development of radiation monitoring equipment, can be equal to values from 0.1 to 1.0 s.

Примечание: Для упрощения описания здесь и ниже предполагается, что на трассе поиска имеется только один источник ИИ.Note: To simplify the description here and below, it is assumed that there is only one AI source on the search path.

Далее последовательность обработки вектора n(t) не отличается от описанной выше в пп.2-7 способа-прототипа [17].Further, the sequence of processing the vector n (t) does not differ from that described above in paragraphs 2-7 of the prototype method [17].

2. По окончании интервала экспозиции №1 длительностью tэксп1 из значений вектора n1(t), измеренного на интервале №1, определяют величины средней скорости счета фона b, амплитуды сигнала a m и положения максимума сигнала на шкале времени tm.2. At the end of the exposure interval No. 1 with duration t exp1 from the values of the vector n 1 (t) measured in the interval No. 1, the average count rate of the background b, the signal amplitude a m and the position of the signal maximum on the time scale t m are determined.

3. Вычисляют значение параметра η по формуле (3).3. The value of the parameter η is calculated by the formula (3).

4. Полученное значение параметра η сравнивают с порогом обнаружения qo, определяемым по заданной вероятности ложных тревог. Если η>qo, то принимают решение об обнаружении (о положительном результате поиска источника ИИ на интервале №1); в противном случае принимают решение об отсутствии сигнала.4. The obtained value of the parameter η is compared with the detection threshold q o determined by the given probability of false alarms. If η> q o , then decide on the detection (a positive result of the search for the source of AI in the interval No. 1); otherwise, they decide that there is no signal.

5. Параллельно с процедурой обработки реализации n1(t) продолжают дальнейшие измерения значений n(t).5. In parallel with the processing procedure for the implementation of n 1 (t), further measurements of the values of n (t) are continued.

6. По окончании интервала №2 вектор n2(t) подвергают обработке, точно такой же, как описано в пп.2-4.6. At the end of interval No. 2, the vector n 2 (t) is subjected to processing exactly the same as described in claims 2-4.

7. Далее последовательно повторяют действия по пп.1-5 для интервалов №№3, 4, 5 и т.д. вплоть до окончания вектора n(t).7. Next, sequentially repeat the steps according to claims 1-5 for intervals No. 3, 4, 5, etc. up to the end of the vector n (t).

8. На 2-м, 3-м и т.д. этапах обработки значения te последовательно увеличивают в (1,3±0,1) раза, и для каждого нового значения te2=6·t, te3=8·t, … tej и т.д. повторяют обработку вектора n(t) в соответствии с пп.2-7. Указанную процедуру повторяют до тех пор, пока tej не достигнет максимального значения te(Max)≤100 с.8. On the 2nd, 3rd, etc. in the processing steps, the values of t e are successively increased by (1.3 ± 0.1) times, and for each new value t e2 = 6 · t , t e3 = 8 · t , ... t ej , etc. repeat the processing of the vector n (t) in accordance with paragraphs.2-7. This procedure is repeated until t ej reaches a maximum value of t e (Max) ≤100 s.

9. В результате выполнения всех этапов обработки, если имеются факты обнаружения сигнала, получают ряд значений параметра ηj, соответствующих значениям эффективной длительности tej.9. As a result of performing all the processing steps, if there are facts of signal detection, a series of values of the parameter η j corresponding to the values of the effective duration t ej are obtained.

10. Для того из значений tej=tem, для которого параметр ηj принимает максимальное значение ηm, вычисляют значение оценки искомого расстояния между детектором и источником ИИ по формуле (4), причем значение коэффициента kk выбирают равным 2,0 для плоской конструкции детектора и kk=2,8 для всенаправленного детектора.10. For that of the values t ej = t em for which the parameter η j takes the maximum value η m , the estimated value of the sought distance between the detector and the source of the AI is calculated by formula (4), and the coefficient k k is chosen to be 2.0 for detector flat design and k k = 2.8 for an omnidirectional detector.

При обработке вектора n(t) в предлагаемом способе, как и в прототипе [17], целесообразно обеспечить такой режим, при котором каждый последующий (i+1)-й интервал длительностью tэксп накладывался на предыдущий i-й интервал на величину 2te. Таковое перекрытие необходимо для случаев, когда сигнал расположен на краю интервала tэксп.When processing the vector n (t) in the proposed method, as in the prototype [17], it is advisable to provide such a mode in which each subsequent (i + 1) -th interval of duration t exp is superimposed on the previous i-th interval by 2t e . Such overlap is necessary for cases when the signal is located on the edge of the interval t exp .

Из описания предлагаемого способа видно, что поскольку осуществляется «перебор» всех реально возможных значений te, и соответственно, расстояний ro, то вероятность пропуска полезного сигнала существенно снижается по сравнению с прототипом [17]. (Безусловно, здесь обсуждаются только задачи обнаружения слабых сигналов, для которых отношение сигнал/фон ≤0,1).From the description of the proposed method, it can be seen that since the "enumeration" of all really possible values of t e , and accordingly, the distances r o , is carried out, the probability of missing a useful signal is significantly reduced compared to the prototype [17]. (Of course, only the problems of detecting weak signals for which the signal-to-background ratio ≤0.1 are discussed here).

По вопросу повышения точности определения расстояния до обнаруженного источника ИИ по сравнению с прототипом [17] следует отметить следующее.On the issue of improving the accuracy of determining the distance to the detected AI source in comparison with the prototype [17], the following should be noted.

В прототипе [17] при движении по трассе детектирующей системы можно было определить только положение линии, перпендикулярной участку трассы, на которой может находиться обнаруженный источник ИИ. Расстояние же от трассы до источника ИИ по [17] определялось с весьма большой погрешностью, превышающей ±80%, (а иногда, при больших сигналах, достигающей 200-300%).In the prototype [17], when moving along the path of the detecting system, it was possible to determine only the position of the line perpendicular to the portion of the path on which the detected source of AI can be located. The distance from the path to the AI source according to [17] was determined with a very large error exceeding ± 80% (and sometimes, with large signals, reaching 200-300%).

При использовании предлагаемого способа, как показывает анализ и модельные проверочные эксперименты, указанная погрешность определения расстояния между детектором и источником ИИ (погрешность значения R*) не превысит 40%.When using the proposed method, as analysis and model verification experiments show, the indicated error in determining the distance between the detector and the AI source (error in the R * value) will not exceed 40%.

Таким образом, полученное значение расстояния R* и координаты точки нахождения детектирующей системы, соответствующей моменту обнаружения, позволяют однозначно указать местоположение источника ИИ, поскольку источник ИИ находится на линии, перпендикулярной трассе, по которой перемещается детектирующая система. Очевидно также, что упомянутые координаты «точки обнаружения» на трассе определяются с помощью современной спутниковой навигационной системы (GPS или ГЛОНАСС), работа которой синхронизируется с работой детектирующей системы средствами прикладного программного обеспечения.Thus, the obtained value of the distance R * and the coordinates of the detection system location point corresponding to the moment of detection allow us to unambiguously indicate the location of the AI source, since the AI source is on a line perpendicular to the path along which the detection system moves. It is also obvious that the coordinates of the “detection point” on the track are determined using a modern satellite navigation system (GPS or GLONASS), the operation of which is synchronized with the operation of the detecting system using application software.

Предложенный способ обладает дополнительными преимуществами в сравнении с аналогами и прототипом.The proposed method has additional advantages in comparison with analogues and prototype.

1. В описываемом способе поиска и обнаружения использовано предположение о том, что на длине отрезка контролируемой зоны поиска может находиться только один точечный источник ИИ. Такое предположение принято для упрощения описания способа. Однако реально на трассе контроля может находиться несколько точечных источников ИИ. Учитывая, что в большинстве практических случаев трасса контроля оказывается достаточно протяженной, и источники сильно разнесены, предлагаемый способ может быть применен и для упомянутого случая поиска нескольких источников ИИ без существенных дополнительных усложнений. Для каждого из обнаруженных источников предлагаемый способ позволяет определить свое расстояние R* от трассы, по которой перемещается детектирующая система.1. In the described search and detection method, the assumption is used that only one point source of AI can be located on the length of the segment of the controlled search zone. This assumption is accepted to simplify the description of the method. However, in reality, there can be several point sources of AI on the control path. Given that in most practical cases the control path is quite long, and the sources are very spaced, the proposed method can be applied to the mentioned case of searching for several AI sources without significant additional complications. For each of the detected sources, the proposed method allows you to determine your distance R * from the path along which the detection system moves.

2. Предложенный способ пригоден и для работы в режиме контрольно-пропускного пункта, особенно когда обследуется большое число транспортных средств и очень длинные фуры.2. The proposed method is also suitable for working as a checkpoint, especially when a large number of vehicles and very long wagons are examined.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Дозиметр поисковый микропроцессорный ДРС-РМ1401. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Минск: СП Полимастер, 1997.1. 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. МКС-А02. Руководство по эксплуатации. ДКЦИ.411168.002 РЭ. / г.Дубна Московской обл.: НПЦ Аспект, 2000 г., 19 с.4. ISS-A02. Manual. DKTSI. 411168.002 RE. / Dubna, Moscow Region: SPC Aspect, 2000, 19 p.

5. Кириллов В.М., Супрунов В.И. Обнаружение движущихся источников ионизирующих излучений. Измерительная техника. - 1994. N 8, с.63.5. Kirillov V.M., Suprunov V.I. Detection of moving sources of ionizing radiation. Measuring technique. - 1994. N 8, p. 63.

6. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Т.1. - М.: Сов. радио, 1972, 744 с.6. Van Tris, G., Theory of Detection, Estimation, and Modulation. T.1. - M .: Owls. Radio, 1972, 744 p.

7. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. - М.: Радио и связь, 1982, 624 с.7. Tikhonov V.I. Statistical radio engineering. - M.: Radio and Communications, 1982, 624 p.

8. Закс Ш. Теория статистических выводов. - М.: Мир, 1975, 776 с.8. Sachs S. Theory of statistical conclusions. - M .: Mir, 1975, 776 p.

9. Способ мониторирования перемещающихся объектов на предмет обнаружения делящихся ядерных материалов. // Горев А.В., Зайцев Е.И., Иванов А.И. Патент №2150127 от 27.05.2000.9. A method for monitoring moving objects to detect fissile nuclear materials. // Gorev A.V., Zaitsev E.I., Ivanov A.I. Patent No. 2150127 dated 05/27/2000.

10. Способ обнаружения слабых потоков ионизирующих излучений. // Викторов Л.В., Кружалов А.В., Шеин А.С., Шульгин Б.В., Шульгин Д.Б. Патент РФ №2140660. от 27.10.1999.10. A method for detecting weak streams of ionizing radiation. // Viktorov L.V., Kruzhalov A.V., Shein A.S., Shulgin B.V., Shulgin D.B. RF patent No. 2140660. from 10.27.1999.

11. Статистические характеристики флуктуации гамма- и нейтронного фона. Андреев В.С., Викторов Л.В., Петров В.Л., Шеин А.С. VI Международное совещание «Проблемы прикладной спектрометрии и радиометрии». Тезисы докладов. М.: 2002. с.32.11. Statistical characteristics of gamma and neutron background fluctuations. Andreev V.S., Viktorov L.V., Petrov V.L., Shein A.S. VI International meeting "Problems of Applied Spectrometry and Radiometry". Abstracts of reports. M .: 2002.p.32.

12. Викторов Л.В., Могильникова Ю.А. Вариации нейтронного поля Земли. // В сб.: "Проблемы спектроскопии и спектрометрии". Екатеринбург. УГТУ. 2000. С.95-104.12. Viktorov L.V., Mogilnikova Yu.A. Variations of the neutron field of the Earth. // In: “Problems of spectroscopy and spectrometry”. Yekaterinburg. USTU. 2000. S. 95-104.

13. Хазанов Д.Б. Построение систем оценки радиационной обстановки в районе расположения АЭС. (Обзор). // Ядерное приборостроение. (Вопросы атомной науки и техники). Вып.2. 1985. С.3.13. Khazanov D.B. Building systems for assessing the radiation situation in the area of the nuclear power plant. (Overview). // Nuclear instrumentation. (Questions of atomic science and technology). Issue 2. 1985. C.3.

14. Устройство для поиска и обнаружения радиоактивных объектов. // Мухин В.И., Муслимов Р.X., Самосадный В.Т. Патент РФ №2160909 от 12.20.2000.14. Device for searching and detecting radioactive objects. // Mukhin V.I., Muslimov R.X., Samosadny V.T. RF patent No. 2160909 from 12.20.2000.

15. Стационарная таможенная система обнаружения делящихся и радиоактивных материалов "Янтарь-1А". Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ДКЦИ.425713.004 ТО. 1997. (г.Дубна Московской обл. НПЦ "Аспект").15. Stationary customs system for the detection of fissile and radioactive materials "Yantar-1A". Technical description and instruction manual. DKTSI.425713.004 TO. 1997. (Dubna, Moscow Region. SPC "Aspect").

16. Обзор отечественных радиометрических и спектрометрических систем, которые могут быть использованы для целей учета и контроля ядерных материалов. // ФГУП ВНИИА им. Н.Л.Духова // на сайте: http://www.vniia.ru/rgamo/literat/obzor/doc/obzorrus.pdf.16. Review of domestic radiometric and spectrometric systems that can be used for accounting and control of nuclear materials. // FSUE VNIIA them. N.L.Dukhov // on the website: http://www.vniia.ru/rgamo/literat/obzor/doc/obzorrus.pdf.

17. Способ поиска и обнаружения источников ионизирующих излучений / Викторов Л.В., Ивановских К.В., Лазарев Ю.Г., Петров В.Л., Шеин А.С., Шульгин Б.В. // Патент РФ №2242024 от 10.12.2004.17. A method for searching and detecting sources of ionizing radiation / Viktorov L.V., Ivanovskikh K.V., Lazarev Yu.G., Petrov V.L., Shein A.S., Shulgin B.V. // RF patent №2242024 from 12/10/2004.

18. Лезин Ю.С. Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов. М.: Сов. Радио, 1963, 278 с.18. Lezin Yu.S. Optimum filters and drives of pulse signals. M .: Sov. Radio, 1963, 278 p.

Claims (1)

Способ поиска и обнаружения источников ионизирующих излучений с использованием перемещаемых по территории (зоне) поиска ионизационных счетчиков или сцинтилляционных детекторов, заключающийся в непрерывном измерении средней скорости счета аддитивной смеси сигнала и фона n(t) в процессе движения детектирующей системы по обследуемой территории, обработке полученной измерительной информации путем разбиения вектора n(t) на участки времени экспозиции tэксп, длительность каждого из которых одинакова и составляет предпочтительно (8-15)·te, определении значения средней скорости счета фона b, амплитуды предполагаемого сигнала am и положения сигнала tm на шкале времени, далее вычислении параметра η по формуле
Figure 00000005

где te - эффективная длительность сигнала, сравнении η с порогом q0, определяемым по заданной вероятности ложных тревог, и принятии решения об обнаружении искомого объекта в случае, если η>q0, отличающийся тем, что обработку полученной измерительной информации осуществляют путем последовательного увеличения эффективной длительности сигнала te в (1,3±0,1) раза от минимального te1=4·t, далее te2=6·t, te3=8·t, … и т.д. до максимального значения te≤100 с (где t - интервал времени дискретизации вектора n(t)), вычисления параметра ηj по (1) для каждого значения tej и для того из значений tej=tem, для которого параметр ηj принимает максимальное значение ηm, вычисления значения оценки искомого расстояния между детектором и источником ИИ по формуле
R*=kk·υ0·tem,
где υ0 - средняя скорость перемещения детектирующей системы, а коэффициент kk равен 2,0-2,8 в зависимости от конструкции детектора.
A method for searching and detecting ionizing radiation sources using ionization counters or scintillation detectors moving around the territory (zone) of the search, which consists in continuously measuring the average count rate of the additive mixture of signal and background n (t) during the motion of the detection system in the surveyed area, processing the obtained measurement information by dividing the vector n (t) plots for exposure time t exp, the duration of each of which is identical and is preferably (8-15) · t e, op edelenii values of the average background count rate b, the intended signal amplitude and signal a m t m position on the timeline, then the calculation of the parameter η of formula
Figure 00000005

where t e is the effective duration of the signal, comparing η with the threshold q 0 , determined by the given probability of false alarms, and deciding whether to find the desired object if η> q 0 , characterized in that the processing of the obtained measurement information is carried out by sequentially increasing effective signal duration t e (1.3 ± 0.1) times of the minimum t e1 = 4 · t , then t e2 = 6 · t , t e3 = 8 · t , ... etc. to the maximum value of t e ≤100 s (where t is the sampling time interval of the vector n (t)), the calculation of the parameter η j according to (1) for each value of t ej and for that of the values of t ej = t em for which the parameter η j takes the maximum value η m , calculating the value of the estimate of the desired distance between the detector and the source of AI according to the formula
R * = k k · υ 0 · t em ,
where υ 0 is the average speed of the detecting system, and the coefficient k k is 2.0-2.8 depending on the design of the detector.
RU2011111915/28A 2011-03-29 2011-03-29 Method of searching for and identifying ionising radiation sources RU2456638C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011111915/28A RU2456638C1 (en) 2011-03-29 2011-03-29 Method of searching for and identifying ionising radiation sources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011111915/28A RU2456638C1 (en) 2011-03-29 2011-03-29 Method of searching for and identifying ionising radiation sources

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2456638C1 true RU2456638C1 (en) 2012-07-20

Family

ID=46847557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011111915/28A RU2456638C1 (en) 2011-03-29 2011-03-29 Method of searching for and identifying ionising radiation sources

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2456638C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2589269C1 (en) * 2012-08-31 2016-07-10 Киото Юниверсити Device for detecting nuclear material and method of detecting nuclear material
RU2645770C1 (en) * 2017-05-23 2018-02-28 Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method for determining distance to gamma-radiation source
RU2692410C1 (en) * 2018-10-24 2019-06-24 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Method of detecting a poisson signal in poisson noise
RU2697713C1 (en) * 2018-10-24 2019-08-19 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Device for detecting a poisson signal in poisson noise
RU2698496C1 (en) * 2019-01-17 2019-08-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации Method of determining the location of a point source of gamma-radiation on terrain

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2242024C1 (en) * 2003-06-30 2004-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" Method of detecting sources of ionizing radiation
US20060049357A1 (en) * 1996-02-02 2006-03-09 Tumer Tumay O Method and apparatus for radiation detection
US20070295898A1 (en) * 2006-06-26 2007-12-27 Alan Proctor Method and apparatus for minimizing the effect of baseline depression in ionizing radiation measuring equipment
RU2361240C1 (en) * 2007-12-25 2009-07-10 Открытое акционерное общество "Специализированный научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "СНИИП") Method of measuring gamma-radiation intensity and device to this end
RU2364890C1 (en) * 2008-02-06 2009-08-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственный Комплекс "Дедал" Method for detection of nuclear materials and radioactive substances

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060049357A1 (en) * 1996-02-02 2006-03-09 Tumer Tumay O Method and apparatus for radiation detection
RU2242024C1 (en) * 2003-06-30 2004-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" Method of detecting sources of ionizing radiation
US20070295898A1 (en) * 2006-06-26 2007-12-27 Alan Proctor Method and apparatus for minimizing the effect of baseline depression in ionizing radiation measuring equipment
RU2361240C1 (en) * 2007-12-25 2009-07-10 Открытое акционерное общество "Специализированный научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "СНИИП") Method of measuring gamma-radiation intensity and device to this end
RU2364890C1 (en) * 2008-02-06 2009-08-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственный Комплекс "Дедал" Method for detection of nuclear materials and radioactive substances

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2589269C1 (en) * 2012-08-31 2016-07-10 Киото Юниверсити Device for detecting nuclear material and method of detecting nuclear material
RU2645770C1 (en) * 2017-05-23 2018-02-28 Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Method for determining distance to gamma-radiation source
RU2692410C1 (en) * 2018-10-24 2019-06-24 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Method of detecting a poisson signal in poisson noise
RU2697713C1 (en) * 2018-10-24 2019-08-19 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Device for detecting a poisson signal in poisson noise
RU2698496C1 (en) * 2019-01-17 2019-08-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации Method of determining the location of a point source of gamma-radiation on terrain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2456638C1 (en) Method of searching for and identifying ionising radiation sources
WO2013091552A1 (en) Method and device for inspecting and positioning radioactive substance
Heidari Quick estimation of the magnitude and epicentral distance using the P wave for earthquakes in Iran
US20160282481A1 (en) System and method for detecting neutron, gamma and muon radiations with contiguous plastics scintillators
Runkle et al. Point source detection and characterization for vehicle radiation portal monitors
Akhouayri et al. Automatic detection and picking of P-wave arrival in locally stationary noise using cross-correlation
Pahlajani et al. Error probability bounds for nuclear detection: Improving accuracy through controlled mobility
US20080272305A1 (en) Radiation Detected Value Forecasting Method and Forecast Responsive Radiation Detector
RU2510043C1 (en) Method of determining range to earth&#39;s surface
Soler-Ortiz et al. A new way of analyzing the Schumann resonances: A statistical approach
CN110673191B (en) Channel type radioactive source positioning system and method
Hachem et al. Labeling strategy to improve neutron/gamma discrimination with organic scintillator
RU2242024C1 (en) Method of detecting sources of ionizing radiation
RU2680671C1 (en) Method of detection and localization of mobile sources of ionizing radiation
CN105956566B (en) Deep sea drilling gas invasion detection signal processing method and processing circuit
RU2436120C2 (en) Dynamic radiation monitoring method
RU98823U1 (en) MOBILE RADIATION CONTROL COMPLEX
US9739893B2 (en) Method for detecting a moving radioactive source and associated device
Chang Evaluation of the Accuracy of Traffic Volume Counts Collected by Microwave Sensors
Dayman et al. Tracking Material Transfers at a Nuclear Facility with Physics-Informed Machine Learning and Data Fusion
RU2785525C1 (en) Method for search and detection of sources of ionizing radiation
JP5255736B1 (en) Radioactive contamination inspection device, inspection method and inspection program
RU2140660C1 (en) Method detecting low fluxes of ionizing radiations
RU2692410C1 (en) Method of detecting a poisson signal in poisson noise
Di Leo et al. Metrological performance of traffic detection systems

Legal Events

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

Effective date: 20130330