TW200821616A - Portable radiation detection apparatus and spectrometry analyzing method - Google Patents

Description

200821616 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種輻射偵測裝置與能譜分析方法， 尤其是指一種將輻射偵檢產生之電子脈衝不經整型，直接 送入雜訊過濾鑑別電路轉變為邏輯脈衝，再針對邏輯脈衝 脈寬與次數等資料進行能譜分析的一種可攜式輻射偵測裝 置及能譜分析方法。 【先前技術】 核子工程領域當中，輻射偵檢測量是相當重要的一 環。目前輻射偵測系統隨著輻射技術在各方面的應用發展 而大量地被使用及需要。輻射偵測系統利用核儀對於核輻 射引起各種效應的計量，由於能量的轉移，可以使試樣受 輻射作用而發生變化。一般可以分為偵檢器、核儀模組、 控制系統及數據擷取儲存設備四個部分。前述四個元件的 後兩者，則又可以合併為一個單元，最常被使用地就是處 處可見的個人電腦（Personal Computer，電腦或伺服器）; 包含一個偵檢器’其輸出信號脈高與輕射線能量成正比， 將此信號輸入低雜訊電荷敏感前置放大器，然後再進入線 性放大器，隨後輸入至多階脈高分析儀，在短時間内，即 可繪出一個完整的能譜，分辨試樣成分元素。 目前電腦或伺服器是最常用來作為系統操作的平台， 不僅提供良好的人機介面，同時利用較大的記憶體儲存數 據以及運算處理，這些都是單一核儀模組所無法達成的。 200821616 此外電腦或健n上❹料格切以輕㈣在其他電腦或 伺服器平台上轉移，已被大量地使用在㈣偵檢系統上。 然而電腦或伺服器在移動性场相當笨重，雖可以改裝成 為車載系統’或利用具有標準通訊狀介面的筆記型電 腦，但仍然無法稱上便捷。 因此，可攜式輪射偵檢系統也成為輕射偵才叙上發展的 一個目標。目前市面上的可攜式輻射偵檢系統產品也相當 多’但是外觀上卻大同小異’主要可以分成偵檢器前端偵 測介面，數據處理及顯示介面，例如〇RTEC的digiDART及 CANBERRA的Inspector 1000,可以提供人員檢測出現場環

境的放射線核種種類，能譜的梅取及顯示儲存。 前述的可攜式輻射偵檢系統無法直接在顯示面板直接 作能譜分析，此部分主要是受限於系統處理 用 單晶片微控g，單晶片本身可執行的運算魏有限H =控制程式容量也不可以太大’另外對於核種資料庫的搜 尋功能更是不可能，所以仍然、需要仰賴Pc的能譜分析、數 據傳送及遠端監控。 一 系统的操作介面大邵分仍有待加強，雖然目 經有彩色螢幕顯示的可攜式的輕射 系統内操作的平台，這政產品4 =糸統，然峨 成此，、々士十 ι一座，、犯用鍵盤式控制游標遲 ^，作《統的操作平卜在視窗化軟 代，功也明顯不足，使得能譜的顧示晝面 、 市面上的可攜式的輻射偵檢孚 …、 將前端偵、目丨人 ^.双糸統多—機成型，也朝 -個電路板中，雖然是系統體積4二不介面全侧 貝巧号夏但也凸顯了模兔 200821616 ’ 充缺乏彈性及個別模組維修不易的缺點，一般而言可攜式 k 的輻射偵檢系統的螢幕常常因為環境的潮濕或高溫而損 ， 毁，雖然其他模組功能仍然正常，但是使用者就因為螢幕 的損毁而必須更換系統。 綜合上述，因此亟需一種可攜式輻射偵測裝置及能譜 分析方法，來解決習用技術所產生之問題。 【發明内容】 •本發明的主要目的是提供一種可攜式輻射偵測裝置及 能譜分析方法，利用可攜式電子裝置，與輻射债測裝置進 行整合，使得該可攜式輻射偵測裝置可供無線傳輸，以進 行遠端資訊處理，使輻射防護人員在例行檢測使用上更便 利，特殊環境下仍可進行實驗達到輻射防護原則中距離防 護的目的。 本發明的次要目的是提供一種可攜式輻射偵測裝置及 能譜分析方法’將輪射偵檢產生之電子脈衝不經整型’直 • 接送入雜訊過濾鑑別電路轉變為邏輯脈衝，再針對邏輯脈 衝脈寬與次數分布等資料進行能譜分析，達到簡化輻射偵 ‘ 檢裝置以及降低成本之目的。 • 本發明之另一 s的是提供可攜式輻射偵測裝置及能譜 分析方法，當偵測到的脈衝訊號經轉換後，定義脈衝寬度 為能道（channe 1)，代表的是脈衝峰值經轉換電路後的大 ^ 小，所以經由高能量（energy)放射線元素所產生的較大脈 • 衝峰值會對應到較大的脈衝寬度和較高的能道，而在每一 個能道中，由計數器累積出來的次數則反缺了該放射豫元 200821616 素在此境的能I田 數闕係，達到可里累積，由於脈衝峰值和脈衝寬度成一指 定該放射線元給使用者作進—㈣能譜分析，決 ’、在此環境的活度（activity)之目的。 本發明的„ m n 的是提供一種可攜式輻射偵測裝置及 、、曰刀 將可攜式輻射偵測裝置所得之能量計數資 平滑曲線後各能道的數值、自動峰值搜尋後所 ΐΓΐ其所在能道、全寬半高值演算、手動修值搜 州料值及其所在能道、有效範圍計 運鼻處理，達到分析與判別核種之目的。羊專 測ft 了，上述之目的，本發明提供—種可攜式輕射偵 ^ ϊ 偵測單元、—訊號處理單元、-量測愈 吸收攜式電子裝置。該偵測單元，其係用： ,,射粒子以產生一類比脈衝信號。該訊號處理單元， =糸契^貞測單元她接，該訊號處理單元可以轉換如 脈衝仏號以形成邏輯脈衝。該量測與計數單元，立：τ 處理單元相耦接’該量測與計數單元可以測量；ί =衝之脈波寬度與脈波計數以形成一能量資〜 ，式電子裝置，其係接收該能量計數資訊^^ ，例如能譜分析以及核種校正等處理。 置處 以月車it的是’、,該·單^更包括有：一 _體債卜. 一光電倍增管，其係與該閃爍體偵檢器相連接ρ為， :閃！，偵檢器為一碘化鈉閃爍體輻射偵檢器却其中 ΐ;ί::更包括有：一高壓供應器’其係與該偵測ϊ’ 一該閃燦體所吸收放射線能量而產生之光:❿

一南能能量計數 200821616 信號;以及-鏗別電路，其係可過遽該類比脈 衝k 5虎之濰汛以利轉换成該邏輯脈衝。 广較佳的是，該可攜式電子裝置為一個人數位助理裝置

Assistant，PDA)、智慧型手機⑽如

Phone)或者是手機等裝置。 紅的是’該量測與計數單元之構成更包括有：一精 準日守鐘以及-脈寬量測計數器。該精準時鐘可產生至少一 時鐘脈衝。該脈寬量測計數器，其係更包括有：一叶數哭， 其係可接收該邏輯脈衝以及該時鐘脈衝，其中該計數^利 作為間控信號’以及利用該時鐘脈衝频 數n原輸人，以完成該能量計數資訊，·以及— 情 體’其係與料數H以及該可攜式電子裝置_接，該^ 一己憶體内可儲存該能量計數資訊。該計數器更包括有一 咼能脈衝計數器以及一低能脈衝計數器。 一較佳的是，該能量計數資訊更包括有 資訊以及一低能能量計數資訊。 為了翻上述之目的，本發明更提供—種能譜分析方 法，其係包括有下列步驟：首先，提供—能量計數資部。 然後，平滑處理該能量計數#訊以得到—連續平滑曲線。 接者，由該連續平滑曲線，搜尋讓能量曲線之尖峰位置， 每一尖峰位置對應有一峰值。隨後，計算每一個峰值之一 尖峰有效範圍（Region Gf Interest)。最後，根據該尖峰 有效乾圍計算峰值淨計數率。 較佳的是，搜尋該能量曲線之尖峰位置更包括有下列 ·利用彳政分搜哥該連續平滑曲線之峰值；以及判斷該 200821616 峰值是否為尖峰位置。1中，刮 之方法為全寬半高值演算法j_峰值是否為尖峰位置 較佳的是，搜尋該能量曲線之尖峰位下 步驟：於該連續平滑曲線上選、 1 位置之峰值；以及判斷該峰並求得該尖译 鴨值是否為尖蜂:置為尖峰位置。其中’判 法為全寬半高值演算法。 較么的疋，該能譜分析方法，其係旦P 正之步驟。該能量校正更包括有二 有此里杈 種;以及根據該峰值淨計數:::::步驟:選擇校正之核 訊。 r後⑽改該_之能量與能道資 【實施方式】 為使貴審查委員能對本發明之胜外 更進-步的認知與瞭解，下文特將本發明之】 部結:以及設計的理念原由進行說明，以= 以了解本發明之特點，詳細說明陳述如下：委貝7 置幸乂“％伽⑽。該可攜絲 偵測單元2。、-訊麟理單 J、，置2包括有一 以及一可献電子裝置23^彳單^=單元^ 放射粒子以產生一類比脈衝信:5:早;:二=吸： 圖係為本發明之偵測單元 伯]固一所不，该 間㈣2fH mi 偵測單元20係具有一

卞— 光電倍增管202。該閃烨體201係A 兩对的看化紹貞檢ϋ。 係為- 200821616 該訊號處理單元21，其传盘兮从 ^ 與该偵測單元20相耦接，該 =rr轉換該類比脈衝信號5。以形成邏輯 ^;=單元21仏括有一賴電路训 以及^一同廢供應裔2 1 1。該；έ；厭产 i斤別作帝把、查拉、 應器211，其係與該偵測 ’以提供該光電倍增管202適當之電 旦而產4夕杏日rr朱絲认、 D木體2〇1所吸收放射線能 為該類比脈衝信號·。賴別電路 210，，、係可過濾該類比脈衝信· 5()之雜％以 邏輯脈衝51。該鏗別電路21〇 干〃 σ利軺換成该 以〇._為-單^:门邊^能與低能脈波，脈波寬度 由於該鑑別電路210使用預設低限位準之比計 型後之輻射脈衝自雜訊中鑑別分出將疋 脈衝。依據式（1): 妾又成數位邏輯 V(.KC + KA)

V

Pk 0—"r + Kc + K(0 ί <〇 t>o ί ⑴ 畜該鑑別電路内之比較器低限位準預設料咐日士 別後產生之數位邏輯脈衝脈寬tw為公奶）：m 'ln(K“(KrVn(TJ — V』 :τΛη(ν武 Ί (2) 二r=r51為"，則其〜脈 (3)

Vp^(vfVn—vdcyeT'山 th 兰 vH/r 12 200821616 上式中之vth，為真正之脈高鑑別臨限 於脈高計測時，若雜訊電壓Vn〈〈,，=

^ΣΕ^—dTw Vpk —~T ΓΓ二於高寬轉換間之指數關係，脈寬計測精二 (即計數時鐘脈波·= 1/Fe，Fe為時鐘波2 與定型輻射脈衝時間常數t對於脈高相對解析率率） (dVpk/Vpk)之關係可甩下式（4)代表： •Fc (4) 方法t::统之:值抓取與類比/數位轉換脈高分析儀設計 絕對解析度_以 \ W值不文日守，有利於低能粒子（Vpk小）之解析。 脈高分析方法則是·k為定值，二 能粒子(Vpk大)之解析。因易攜式能譜 析儀應人小體積室溫半導體或閃爍 :解:適:：象大多限於低效率計測、低能粒子二 允許較大之t值’因此本發明脈寬計數方 法較吻合易攜式裝置之實用需要。 該量測與計數單元22，其係與該訊號處 相 ί产二單元22可以測量該邏輯脈衝52之脈= 彡成—能量計㈣訊。該㈣與計數單 士乂 匕括有·一脈寬量測計數器220以及一精準 5^5 時鐘221 ’其係可產生至少一時鐘脈衝 係::Γ_以及一緩衝 計备哭测 計數器更分為—高能脈衝 ^ 以及一低能脈衝計數器220〗。該計數器，其 13 200821616 係可接收該邏輯脈衝51以及該時鐘脈衝52，其中該計數 器利用該邏輯脈衝51作為閘控信號，以及利用該時鐘脈衝 52作為計數信號源輸入，以完成該能量計數資訊。該緩衝 記憶體2202 ,其係與該計數器以及該可攜式電子裝置23 相耦接，該緩衝記憶體2202内可儲存該能量計數資訊，該 能量計數資訊包括有高能計數資訊以及低能計數資訊。該 可攜式電子裝置23，其係接收該能量計數資訊以進行後置 處理並儲存。

在本實施例中，該可攜式電子裝置23係為一個人數位 助理裝置（Personal Digital Assistant, PDA)。以 PDA 作 為系統操作平台，同時搭配非同步收發傳輸（Universal

Asynchronous Receiver / Transmitter，UART)及無線 網路傳輸的方式，最終開發出一套可供無線傳輸，以進行 遠端資訊處理的可攜式輻射偵測裝置，使輻射防護人員在 例行檢測使用上更便利。除此之外，該可攜式電子裝置更 可為智慧型手機（Smart Phone)或者是手機等裝置。至於脈 寬量測計㈣亦可同時量測減與高能之正以脈波的寬 f ”…5〇心），並將脈波次數記錄在該緩衝記情體 中，罝測解析度為0.05/zs ,並以4x〇.〇5兔„二體 在IK byte記憶體中，同範圍的脈波最高可―己錄二立^諸存 次，可攜式電子裝置可透過RS232,但不在此^，,165咖 各範圍脈波寬度所出現H數’或將紀錄值歸零《。以取传 請參閱圖三所示’該圖係為本發明並： 佳實施例流程示意圖。該能譜分析方法包括‘；：較 首先以步驟3G將量測到的能譜儲存於可崔乂^ . ^式電子裝置（在 14 200821616 本實施例中為PDA)，作進一步的運算，檔案中能譜的能道 分為高能與低能，低能的代號為CH1( i )，i = 1〜256 ; 高能為CH2( i )，i = 1〜256。讀取能譜紀錄檔案後，該 PDA内之分析應用程式會將讀取到的能道值晝於繪圖區 中。在本實施例中，以Eu-152-0308為例，其核種名稱為 152Eu。接著能譜擷取表單便會將得到的能譜紀錄檔案繪於 圖上，如圖四所示，其係為擷取能譜結果示意圖。從該圖 中可以能譜可分為兩部分，第一部分為低能能譜區域90， 第二部分為高能能譜區域91，兩者約以能量800 keV為分 界' 接著進行步驟31，為了後績的能譜分析，使用曲線平 滑處理方式來獲得一連續平滑曲線。該平滑曲線方法為最 小平方誤差法。在習用技術中，不論是平均法或是加權平 均法，都是直覺式的並未考慮曲線本身的趨勢，而本發明 所採用之最小平方誤差法可以考慮到這點，利用放射性衰 變曲線之特性來作平滑處理，也就是將其視為具有簡單指 數衰減（simple exponentialdecay)的特性曲線以減少因 平滑處理所造成之誤差。該平滑曲線公式如式（5)所示。 ^ -3^+12^+17^+12^-3^ "。=-— ⑸ 得到一連續平滑曲線92後，以步驟32進行尖峰位置 之峰值搜尋。峰值搜尋在本發明中可分為自動搜尋以及手 動搜尋。首先說明自動搜尋，將該連續平滑曲線92作一次 微分，所得到的值表示能譜曲線的斜率高低。如果再將此 能譜作二次微分的話，將會得到更多有關此能譜曲線的資 200821616 訊；二次微分結果如在區域範圍内出現最低值的話，表示 該連續平滑曲線92有可能在此二次微分處出現一能峰，二 次微分值越低，則能峰越陡。若此能峰越陡，則此能峰的 能量越大，能峰為真的機率也越高。為了確定此二次微分 最低處確實有能峰出現，將一次微分值一併作比較，以確 定能譜在此位置上確實出現能峰。因此，先對能譜作一次 與二次微分。 能譜一次微分公式:CH’（i) =CH (i + 1) - CH (i)，i 二 3〜252 能譜二次微分公式：CH”（i) =CH’（i + 1) - CH’ （i)，i 二 3-251 在對能譜作一次與二次微分後，接著對求出的微分值 作排序◦由於二次微分值的特性為：二次微分結果如在區 域範圍内出現最低值的話，表示能譜曲線有可能在此二次 微分處出現一能峰，二次微分值越低，則能峰越陡。因此 將二次微分值由低而高排列，以便於作下一步的運算分 析。除了利用二次微分來判斷能譜的能峰位置外，為了確 定此二次微分最低處確實有能峰出現，將一次微分值一併 作比較，以確定能譜在此位置上確實出現能峰。由於能峰 的左半部為一向上斜坡，因此在一次微分上會出現正值， 能峰越陡，一次微分值越大；能峰的右半部為一向下斜坡， 因此在一次微分上則會出現負值，能峰越陡，一次微分值 越低（負）。根據以上的特性，將一次微分值作排序，排序 方式為由高而低，其最高值與最低值都會利用來輔助判斷 二次微分結果，以確定能峰的真偽。 Γ6 200821616 / 4連續平滑曲線92的一次與二次微分在經過排序後， i員^一次微分的前二十名，也就是二次徵分值最低前二十 2 =判斷能譜的峰值。由於二次微分值的特性為：二次 ^Γ果如在區域範圍内出現最低值的話，表示能譜曲線 可此在此二次微分處出現一能峰，二次微分值越低，則 月匕峰越陡。围^ 、 U此蝻取二次微分前二十名最低值位置，令其 為Dyt)’ j = 1〜20。除此之外，再取出能譜中一次微分最 的前二十名，各令為PD(k)、崎)，k小20。 一 i^ _人破分的特性為能峰的左半部為正值，能峰越陡， 分值越大；能峰的右半部為負值，能峰越陡，一次 被刀值越低C負）。針對每個DD(j)所在之能道作判斷，如 果PKk)與ND(k)中有任一數值所在之能道落在DD(j·) 土 5 上則確定在DDU) ±5内有能峰出現。 。明 > 閱圖五所示，該圖為自動峰值搜尋的結果示意 圖二在低能處可以看到三個最高的能峰80、81、82都有被 搜I到’在向能處則是搜尋到四個能峰83、84、85、86， ，月b處其他較低的能峰不會被搜尋到的原因是因為這三個 的以數較大，因此會在⑽⑴上佔有—個以上 t:i蜂$ M其他的能峰會被排擠掉，也間接濾掉1可能 、隹^搜I到峰值後，為了確定此峰值是否為直，需要再 進一步以步驟33书兮丨夂从 而罟丹

Maximum，FWHM 之全寬半高值（FuU Width Half 須加以剔除。求FWHM的相關程式如下所 法尋得半高能置H峰值Γ能如0之範圍内無 須加以剔昤。…、疋°亥峰值不付合能峰形狀，必 不 200821616 ’ HM = Peak/2 p I = Peakch

For j=I To I-10 If CH (j) <HM LHM = CH ⑴

For j = I To I + 10 If CH(j)<HM RHM = CH (j) • If RHM>0 And LHM > 0

FWHM = LHM - RHM

Else FWHM = 0 Peakch= 0 式中使用的Peak為能峰的峰值，Peakch為能峰所在的 能道；LHM為左能峰的半高值，RHM為右能峰的半高值。 之後在進行步驟34確定是否為能峰的步驟，如果左半高值 • 與右半高值皆能找到的話，就可以確定全寬半高值；反之， 則判定此能峰為偽，刪去此能峰。 * 另外一個範例為152Eu，由圖五可知152Eu的自動峰值 , 搜尋結果在低能處搜尋到三個能峰80、81、82，高能處則 搜尋到四個能峰83、84、85、86。然而在求FWHM後，152Eu 在高能處僅剩下兩個能峰85、86，如圖六所示。這是由於 * 152Eu的能峰在高能處有重疊的情形，所以造成程式的誤 * 判，將其分類為偽能峰。為了避免此種情形發生，所以本 發明也提供會讓使用者可以自行決定能譜中的能峰的手動 200821616 搜尋能蜂的方法’減少由於能峰録所造成的誤差。 -當能峰重疊時，自動峰值搜尋無法 未FWHM時會濾掉此重疊的能峰，造成錯。^疋 除了自動峰值搜尋外，也可以步 知 此 :能，讓使用者-自行決定 動:::二的 峰重疊所造成的誤差。 、此 當使用者選擇手動峰值搜尋時，可以手動進行，，搜君 峰值”、”刪除峰值，，、，，確定全部峰值，，，使用者可在該^ 續平滑曲線上選擇以進行前述之三個動作。 〜在選定能峰與計算全寬半高後，會更進一步以步驟％ 計算每個能峰的有效範圍(Regi〇n 〇f Interest，R〇I)位置。對 於有全寬半高的能峰，程式求R〇I的範圍為15倍的全寬 半高’由於娜mr = 2VJi^7 = 2.355r，因此I·5倍的全寬半高約 為3·5倍的σ，則可信度約為99.9%，由此可知此程式估算 ROI的準確度是非常高的。以下為使用全寬半高估算R〇I 之程式。 I^ Peakch

For j = I - 1.5*FWHM To I LROI - min {CH (j)}

For j = I To I + 1.5*FWHM RROI = min {CH (j)} 至於沒有全寬半高的能峰，也就是經由手動搜尋而得 到的能峰，由於沒有全寬半高，因此不能藉由全寬半高來 得到ROI，在這裡只能藉由估計的能道數來求得ROI。經 200821616 由資料統計’選擇一開始求取ROI的範圍為左右各20個 〜能道，其程式如下。

For j = I To I - 20 LROI = min {CH 〇)}

For j - I To I + 20 RROI - min {CH (j)} 為了避免ROI的估算受到其他能峰影響，除了求取最 低值外’本發明也設計一個判斷的程式。只有當能道值為 降冪排列時’程式才會繼續往下搜尋，若能道值出現升冪 情形，也就是出現下一個能峰時，程式便會往下搜尋，以 避免估算到下一個能峰。 在求出ROI後’接下來可以進行步驟利用R〇i來計 算出峰值的淨計數率。一般能譜分布情形為—獨立的.全能 峰木接在背景或康譜吞連續區之上，如圖七所示。其中及為 f A為右RO卜下方的梯形面積代表背景值，因此 此峰的淨面積可以下式（6)表示。 (6) i=B' 2 其中μ為能譜左ROI到右ROI其下的總面積，（冬 則為月厅、值。由於本論文能譜值是以各個能道上的計數值 ^基準，目此能峰的淨面積在此稱騎值淨計數值，除以 量測時間後可得到峰值淨計數率。以下為淨計數率的公式 20 200821616 淨計數率- • 在步驊37之後可進行步驟38以及39進入能量校正程 序。請參閱圖八所示，該圖係為本發明之能量校正流程示 意圖。本發明校正能譜時所使用的方法為最小平方法來校 正能量對數與能道之關係。首先說明原理，最小平方法或稱 最小平方差法（least-squares method)的最基礎型為線 型（1 inear)。根據量測的能譜其對數能量（y)與能峰位置 _ (X)基本上呈現線型的態勢，則若以表示直線方程 式’、中a代表斜率（si〇pe)，b代表截距（intercept)， 則最小平方法就是在使誤差的平方和達到最小，即使下式 (8)最小化（minimize^)。 E^yr(ax+^[ (8) 因此 dE n (9) dE 、 、，、 ^^0 = 2Y{yi~axi-bX-l) (10) 將上一式常規化（normalize)得到式（Π)與（12) +bYxi =T^iyi /.=/ /=/ /=/ (ID 11 η αΣχ, +bn 二 Σΐ · /=/ ι = 1· (12) 據此a ’ b可由Cramer法則求出式（13)與（14) (13) 200821616 斜率 截距卜 :y-αχ (14) -(Σ>,)2 "ΣΜΣ')2 其中1是7的平均值，I是X的平均值。 SLOPE = 心-(Σβ2 (15) INTERCEPT = ^ ^ SLOPE^d η η (16) y_LN(E)~ INTERCEPT SLOPE (17) ，、丁 句种平，χ為忐峰位置，^為能峰之對數; 量，/mr為戴距，#為校正後的能蜂位置，聯）#| 於公式（16)令的^，也就是能峰的對數能量。 透過建-個按照峰值能量高低排列的核種資料庫，1 重名稱、半衰期、光子能量、對歸 ί所ί = ί:置及高能能峰位置。接著再根據分析⑹ 出/ 值’利用校正公式（15)、⑽以」 (17)求出权正後的能量與能道。 、⑼Γί=驟3 9 G使用者依照所量測到的已知能譜選孝 =說明，因於Eu的能ί過多’並不容易作判斷，為： 耪。S九則Α此3使用核種CS與6°C〇來作為能量校正射 種。圖九則為Cs之能譜與峰值搜尋結果。 接著進行步驟391校正核種的步驟，以6^〇 一起作葡 量校正。接著以㈣观判斷低能與高能之能峰是否超纪 兩個，如果是的話，«以步驟393啟動核種資料庫，則 22 200821616 進行步驟394根據分析能譜後所得到之能峰位置來修改所 要修正的能道，然後以步驟395進行能量校正，校正之結 果可以步驟396將其低能與高能能道之斜率與截距皆寫入 分析數據表單内，可供使用者參考，亦可儲存於PDA中， 作為日後建檔所需。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能以 之限制本發明範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所做之 均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離 本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀 況。 综合上述，本發明提供檢測使用上更便利，特殊環境 下仍可進行實驗，在高危險、高劑量區提供人員暴露機會 低的目的，達到輻射防護原則中距離防護的要求之優點， 可以滿足業界之需求，進而提高該產業之競爭力以及帶動 周遭產業之發展，誠已符合發明專利法所規定申請發明所 需具備之要件，故爰依法呈提發明專利之申請，謹請貴 審查委員允撥時間惠予審視，並賜准專利為禱。 200821616 【圖式簡單說明】 圖一該圖係為本發明可攜式輻射偵測裝置較佳實施例示意 圖。 圖二係為本發明之偵測單元示意圖。 圖三係為本發明之能譜分析方法較佳實施例流程示意圖。 圖四係為擷取能譜結果示意圖。 圖五係為自動峰值搜尋的結果示意圖。 圖六係為152Eu全寬半高值運算後之結果示意圖。 圖七係為能譜分布之能峰表示圖。 圖八係為本發明之能量校正流程示意圖。 【主要元件符號說明】 2-可攜式輻射偵測裝置 20-偵測單元 201- 閃爍體 202- 光電倍增管 21 -訊號處理早元 210- 鑑別電路 211- 高壓供應器 22-量測與計數單元 220-脈寬量測計數器 2200- 高能脈衝計數器 2201- 低能脈衝計數器 ~ 2202-緩衝記憶體 24 200821616 221-精準時鐘 23-可攜式電子裝置 50- 類比脈衝 51- 邏輯脈衝 52- 時鐘脈衝 80〜86-能峰 90- 低能能譜區域 91- 高能能譜區域 92- 連續平滑曲線 3 -能譜分析方法 30〜39-步驟 3 9-校正方法 390〜396-步驟

Claims (1)

1. 200821616 十、申請專利範圍： 1. 一種可攜式輻射偵測裝置，包括: 偵測單元，其係用於吸收放射粒子以產生一類比脈衝 信號； 訊，處理單元，其係與該偵測單元相耦接，該訊號處 理單元可以轉換該類比脈衝信號以形成邏輯脈衝； f測與計數單元，其係與該訊號處理單元相耦接，該 量測與計數單元可以測量該邏輯脈衝之脈波寬度鱼 脈波計數以形成一能量計數資訊；以及 ’、 一可攜式電子裝 置處理。 置’其係接收該能量計數資訊以進行後 ^範圍第1項所述之可攜式輻射糾裝置， 甲5亥偵測早几更包括有： —閃爍體偵檢器；以及 一光電倍增管’其係與該料檢ϋ相連接。 2請專利範圍第2項所述之可攜式輕射偵測裝置， 如;體1 貞檢器為一碘化鈉閃蝶體輻射價檢器' /月利乾圍第2項所述之可攜式 中該訊號處理單it更包括有：制衣置， -:f供應器’其係與該偵測單元作接 體所吸收放射線能量而^管將該剛 脈衝信號；以及 先脈衝轉換為該類比 -鑑別電路’其料過濾期 脈衡^號之雜訊以利4 26 200821616 m 換成該邏輯脈衝。 β β "Λ 式電子裝置為一個人數位助理裝置（PDA)。 .2請專利範圍第！項所述之可攜式輻射债測裝置，其 °Λ可攜式電子裝置為一手機。 7 .請專利範圍第w所述之可攜式輻射⑽裝置 8 °Λ可攜式電子裝置為一智慧型手機。 ► · ^中請專利範圍第！項所述之可攜式輻射偵測裝置，並 甲遠量測與計數單元之構成更包括有： /、 二精，時鐘’其係可產生至少一時鐘脈衝：以及 一脈寬量測計數器，其係更包括有： 丹你1接收该邏輯脈衝以及該時鐘脈衝 其中該計數器利用該邏輯脈衝作為閘控信號，以2 ，用該時鐘脈衝作為計數信號源輸入，以完成該負 里σ十數貧訊；以及 緩衝圮憶體，其係與該計數器以及該可攜式電子| 置相耦接，該緩衝記憶體内可儲存該能量計數4 訊。 、 申請專利範圍第8項所述之可攜式輻射债測裝置，其 衔十數器更包括有一高能脈衝計數器以及—低能脈 —叶數器。 10 •发如申請專利範圍第丨項所述之可攜式輻射偵測裝置， 中該能量計數資訊更包括有—高能能量計數資訊以 及一低能能量計數資訊。 200821616 11 · 一種能譜分析方法，其係包括有下列步驟： 提供一能量計數資訊； 平滑處理該能量計數資㈣㈣—連續平滑曲線； 由該連續平滑曲線’搜尋該能量曲線之尖峰位置， 尖峰位置對應有一峰值； 母一 計算每-個峰值之一尖峰有效範圍（Region of Interest);以及 根據該尖峰有效範圍計算峰值淨計數率。 '如申請翻範圍第n項所述之能譜分析方法 哥该此置曲線之尖峰位置£包括有下列步驟··、中技 利用微分搜尋該連續平滑曲線之峰值， ·以及 判斷該峰值是否為尖峰位置。 以.如申請專利範圍第12項 能 斷該峰值是否為尖峰位置之方法中判 14. &申請專利範園第11項所述之能譜分析方法rr中法搜 哥该能量轉之尖峰位置更包括有 、中技 於該連射㈣社卿料㈣ _ 之峰值，·以及 卫求侍该尖峰位置 判斷該峰值是否為尖峰位置。 15.如申請專利範圍帛14項所述之能 斷該峰值是否為尖每位置之 ς丰中判 6.如申請專利範圍第Π項所述之能碰分折方/了法 包括有—能量校正之步驟。“77析方法，其係更 申明專利粑圍第16項所述之能譜分析方法，其中該 28 200821616 能量校正更包括有下列步驟： 選擇校正之核種；以及 根據該峰值淨計數率修改該核種之能量與能道資訊。 29