[发明专利]一种γ核素放射源方位的快速测量方法

说明书

本发明涉及一种γ核素放射源方位的快速测量方法，所述方法包括以下步骤：步骤(1)、搭建探测系统，探测系统包括溴化镧闪烁探测器、屏蔽体以及分析软件；步骤(2)、利用蒙特卡洛模拟或者仪器实测，获得探头在各个角度测量时的全能峰计数率与角度的对应关系，获得全能峰计数率与角度的函数；利用蒙特卡洛模拟或者仪器实测，获取多个放射源的响应矩阵；步骤(3)、判断实际情形下是否有多个放射源；步骤(4)、若只有一个放射源，则先实测得到全能峰计数率，通过求解全能峰计数率与角度的函数得到放射源的角度；步骤(5)、若有多个放射源，则通过用反解响应矩阵方程，获得放射源的位置信息。利用该方法可以快速获取放射源方向信息。

技术领域

本发明属于辐射探测技术领域，具体涉及一种γ核素放射源方位的快速测量方法。

背景技术

伽玛能谱分析技术，是快速、可靠、非破坏地确定待测样品中各种具有伽玛辐射的放射性核素的性质及其强度的重要手段，是一种比较直观的仪器分析技术。它在核物理研究、地质勘测、环境放射性研究、国土安全等方面都发挥了巨大的作用。

伽玛能谱仪多采用NaI闪烁晶体，实现伽玛探测及核素识别，当具有较高能量的带电或不带电粒子通过闪烁体时，其能量被吸收，从而引起这些材料的分子或原子激发和电离，当这些受激分子或原子由激发态回到基态时会以光子的形式释放能量，而发射的光子具有特定的能谱并被称为闪烁光，通过测量闪烁光的发光光谱就可以分析和记录各种射线的特性，从而测量其发光位置，闪烁探测器可以用于射线的定位以及成像。

然而，常用的闪烁体探头的晶体为圆柱形，其对侧面的伽马射线的响应是各相同性的，测量得到的数据不包含方向信息；而且，在具有多个相同核素的放射源的情况下，测量得到的数据也不能区分出每一个源的位置。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种γ核素放射源方位的快速测量方法，以快速获取放射源方向信息。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种γ核素放射源方位的快速测量方法，所述方法包括以下步骤：

步骤(1)、搭建探测系统，探测系统包括溴化镧闪烁探测器、屏蔽体以及分析软件，所述屏蔽体位于溴化镧闪烁探测器外；

步骤(2)、利用蒙特卡洛模拟或者仪器实测，获得溴化镧闪烁探测器探头在与单个放射源成多个角度测量时的全能峰计数率与角度的对应关系，获得全能峰计数率与角度的函数；利用蒙特卡洛模拟或者仪器实测，获得溴化镧闪烁探测器探头在与多个放射源成多个角度测量时的全能峰计数率与角度的对应关系，获取多个放射源的响应矩阵；

步骤(3)、判断实际情形下是否有多个放射源；

步骤(4)、若只有一个放射源，则先实测得到全能峰计数率，通过求解全能峰计数率与角度的函数得到放射源的角度；

步骤(5)、若有多个放射源，则通过用反解响应矩阵方程，获得放射源的位置信息。

进一步地，所述全能峰计数率与角度的函数的建立方法如下：

假设探测器在某一位置，以正东和正北分别为X轴和Y轴建立坐标系，假定放射源在探测器正东、正西、正南、正北四个方向时，测量得到的全能峰计数率分别记为A、B、C、D，设有单一放射源，其方向与X轴夹角为θ，则可建立关系式θ＝f(A,B,C,D)。

进一步地，所述溴化镧闪烁探测器为0.5×0.5的溴化镧闪烁探测器。

进一步地，所述屏蔽体的制作方法如下：将一块三角形铅皮的长直角边两端的的锐角顶点与直角顶点相重合，沿此直角边卷成一个圆筒状屏蔽体。