[发明专利]用于闪烁探测器的位置表生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及闪烁探测器，且特别涉及闪烁探测器的位置表生成方法。

背景技术

闪烁探测器是最为常用的核辐射探测器之一，可探测带电粒子或中性粒子（如中子，γ射线），满足快时间响应、高探测效率、大面积灵敏、高能量分辨和高位置分辨等不同的物理要求。在核物理实验、粒子天体物理、核医学、地质探测和工业成像等领域有着广泛的应用。

闪烁探测器包括晶体、光电倍增管。在使用闪烁探测器进行位置探测时，通常将晶体切割成一个个小晶体条组成晶体阵列，然后与多个光电倍增管或位置灵敏光电倍增管耦合。当γ光子入射到晶体时，相互作用产生荧光，光电倍增管将荧光信号转为电信号放大输出，利用该电信号，采用加权的方法可计算出γ光子入射的位置坐标，最后根据位置坐标判断γ光子入射到哪个晶体条。

理想情况下，由光电倍增管电信号加权得到的位置坐标与晶体条位置呈线性关系，也就是每个晶体条线性对应位置坐标的一个区域。因此，通过判断信号位置坐标所在的区域，就可得到γ光子打到哪个晶体条。而在实际情况中，由于晶体条个体之间的差异，光电倍增管、电子学的非线性响应，以及光子康普顿散射等因素，使得这一对应关系总是呈非线性特征。为确保对应关系的准确性，就必需建立信号位置坐标与晶体条编号之间的映射表，通常称为位置表。位置表的准确程度将直接影响探测器的位置分辨性能。

现有技术中，建立位置表的方法都是基于实验测量的位置散点图。散点图记录的是每个坐标位置上测量到的入射γ光子事例数。建立位置表的总体思路是：首先通过一定的方法得到每个晶体条对应散点图的区域边界，然后在每个边界区域范围内填充不同的值，对应相应的晶体条。

现有技术中的一种建立位置表的方案如下，首先利用寻找极值的方法找到每个晶体条对应的标记点（峰位），然后对位置表进行赋值，赋值原则是寻找与赋值点最近的峰位，将其对应的晶体条编号赋到相应的位置坐标点上。

另一方案是，采用峰值点周围的局部极小值点作为晶体条的边界点，然后依次相连，将整个散点图划分为一个个区域，每个区域只包含一个峰值点，将峰值点对应的晶体条编号标记到该区域的每一个位置坐标，最终建立起位置表。

在以上的位置表生成方法中，有两个关键的步骤：一是准确寻找每个晶体条在散点图中的标记点（上述方法用峰值点做标记），该晶体条标记点选取的准确程度将直接影响到生成位置表的好坏；二是对第一步找到的晶体条标记点进行二维排序，也就是确定标记点与晶体条的对应关系。

在对现有技术的方案进行研究后，发明人发现现有技术的方案存在如下的问题：（1）峰值点可能不在散点区域的几何中心上；（2）对于大尺寸散点图，散点分布的疏密特性不同，将会导致大量的误寻峰，增加了手动校正的工作量；（3）对于发生形变、散点排列不规则的散点图，采用标记点的绝对位置进行二维排序发生错误的概率较高。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种闪烁探测器生成位置表的方法，该方法能够准确地生成闪烁探测器的位置表，能适用于散点图中散点分布疏密特性不同的闪烁探测器。

本发明提供了一种闪烁探测器的位置表生成方法，包括：

步骤S1：根据闪烁探测器的散点图的数据，采用区域提取的方式，寻找该闪烁探测器中的每个晶体条在散点图中对应的标记点；

步骤S2：根据所述标记点在散点图中的二维坐标，对所有的标记点进行相对位置二维排序；

步骤S3：确定散点图中的位置表边界点，每个所述位置表边界点是由四个相邻的标记点的平均位置而确定；

步骤S4：依次连接各个位置表边界点，生成位置表。

该步骤S1包括：采用区域提取的方式，将散点图划分为与晶体条对应的互不连通的多个区域；

将每个区域提取出来，并计算各区域的几何中心作为与区域对应的晶体条的标记点。

该步骤S2包括：对各标记点进行二维排序时，根据前一个标记点的位置排序后一个标记点；

该步骤S3包括：在选取位置表边界点时，计算相邻四个标记点的平均位置，并采用向上或向下取整的方式得到位置表边界点。

本发明能使闪烁探测器生成位置表更加准确、快捷，不仅适用于一般的、质量较好的散点图，而且对于大尺寸、散点分布稀疏特性差异大、散点排列不规则的散点图也具有较好的效果。

附图说明

图1为本发明的用于闪烁探测器的位置表生成方法的流程图；

图2为寻找晶体条标记点的流程图；

图3为边界点向上取整的情况位置表生成示意图；