OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统，该测量系统包括机箱和探头两个部分，两部分之间通过光纤进行物理连接和传输信号。机箱包括激发光源、光子计数器、滤光片组、暗箱，激发光源、光子计数器与探头之间通光纤耦合用光纤进行连接。探头包括OSL探测器和收光透镜，探头尺寸为毫米量级。本实用新型专利技术的OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统利用OSL技术对辐射现场进行实时监测，能够实现γ辐射剂量的快速在线测量和远距离测量，特别是，该测量系统还可用于放疗过程中对人体病灶部位的接收的辐射剂量监测。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于核辐射测量领域，具体涉及OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统。
技术介绍
OSL（OpticallyStimulatedLuminescence）又称光释光，是21世纪发光剂量学的前沿，是辐射监测的一个新的发展方向。射线的探测物质是Al2O3:C粉末。每一个OSL探测器（探测元件）是一个圆形的Al2O3:C圆片，它是由两片聚酯胶片压夹住Al2O3:C粉末构成。射线与探测器相互作用产生电子空穴对，陷阱俘获电子空穴对，光照辐射过的探测器，陷阱中的电子激发跃迁到导带，自由电子与空穴在发光中心符合发光，发光强度与吸收剂量成正比。通过控制激发光的强度，可对光释光探测器多次读取，重复分析。目前，OSL技术在核辐射测量领域还主要用于个人剂量监测和实验室离线测量，并不能做到实时测量，无法进行在线监测。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统。本技术的OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统，其特点是：所述的测量系统包括机箱和探头组件，机箱和探头组件通过光纤Ⅲ连接；所述的机箱中布置激发光源和暗箱，激发光源引出的光纤Ⅱ和暗箱引出的光纤Ⅰ在光纤耦合进行光纤耦合；所述的暗箱为封闭空间Ⅰ，封闭空间Ⅰ的前段为光子计数器，封闭空间Ⅰ的后段为滤光片组；所述的探头组件为封闭空间Ⅱ，封闭空间Ⅱ的前段为收光透镜，封闭空间Ⅰ的后段为OSL探测器；所述的光纤耦合为7芯光纤Y分支耦合；所述的光纤Ⅲ的长度小于等于10m。所述的激发光源为绿色激光器或红色激光器中的一种，绿色激光器或红色激光器的最大功率为300W，功率连续可调。所述的激发光源的激光发射模式为恒定式或脉冲式中的一种。所述的滤光片组由带通滤光片和截止滤光片串列而成。所述的探头组件的外壳材料为金属铝，外壳尺寸为毫米量级。所述光子计数器为单光子计数器。在辐射测量时，将探头组件放至测量点，打开激发光源，激发光信号通过光纤Ⅱ、光纤Ⅲ传输至OSL探测器并激发其发光，发出的光释光信号被收光透镜聚焦传送给光纤Ⅲ，再通过光纤Ⅲ、光纤Ⅰ传输至滤光片组，滤光片组过滤掉光释光信号中的激发光及其散射光谱成分，将纯净的光释光信号传输给光子计数器计数，得到剂量的表征。通过控制激发光信号的强度，可对OSL探测器进行多次读取，且OSL探测器中存储的光释光信号几乎不会丢失，利用光释光技术重复读取的特性，通过控制激发光源的发射频率，实现光释光在线连续测量。本技术的OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统利用OSL技术对辐射现场进行实时监测，能够实现γ辐射剂量的快速在线测量和远距离测量，特别是，该测量系统还可用于放疗过程中对人体病灶部位的接收的辐射剂量监测。附图说明图1为本技术的OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统结构示意图；图中，1.激发光源2.暗箱3.光子计数器4.滤光片组5.光纤耦合6.收光透镜7.OSL探测器8.探头组件9.光纤Ⅰ10.光纤Ⅱ11.光纤Ⅲ12.机箱。具体实施方式下面通过附图和实施例详细说明本技术。如图1所示，本技术的OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统包括机箱12和探头组件8，机箱12和探头组件8通过光纤Ⅲ11连接；所述的机箱12中布置激发光源1和暗箱2，激发光源1引出的光纤Ⅱ10和暗箱2引出的光纤Ⅰ9在光纤耦合5进行光纤耦合；所述的暗箱2为封闭空间Ⅰ，封闭空间Ⅰ的前段为光子计数器3，封闭空间Ⅰ的后段为滤光片组4；所述的探头组件8为封闭空间Ⅱ，封闭空间Ⅱ的前段为收光透镜6，封闭空间Ⅰ的后段为OSL探测器7；所述的光纤耦合5为7芯光纤Y分支耦合；所述的光纤Ⅲ的长度小于等于10m。所述的激发光源1为绿色激光器或红色激光器中的一种，绿色激光器或红色激光器的最大功率为300W，功率连续可调。所述的激发光源1的激光发射模式为恒定式或脉冲式中的一种。所述的滤光片组4由带通滤光片和截止滤光片串列而成。所述的探头组件8的外壳材料为金属铝，外壳尺寸为毫米量级。所述光子计数器3为单光子计数器。实施例1本实施例的探头组件8的探头部分为一个小圆柱体，尺寸约为10mm×Ф8mm。所述的激发光源1为波长532nm的绿色激光器，激光发射模式为恒定式。所述的光子计数器3为滨松CH254型光子计数器，光谱响应范围为300～650nm，计数率线性大等于2×106/s。所述的滤光片组4由厚度为7.5mm的BoyaB-370带通滤光片与截止（532或630）nm波长的滤光片串列构成。所述的探头组件8的外壳采用金属铝材质，圆柱状中空，外形尺寸约10mm×Ф8mm，厚度约2mm。所述的光纤Ⅰ9、光纤Ⅱ10、光纤Ⅲ11直径约2mm。所述的光纤耦合（5）为7芯光纤Y分支耦合。所述OSL探测器7为Landauer的单点剂量片，敏感材料为Al2O3:C，对γ射线的能量探测范围为0.01～1.0×104mSv。实施例2本实施例的实施方式与实施例1基本相同，主要区别在于：所述的激光发射模式为脉冲式。实施例3本实施例的实施方式与实施例1基本相同，主要区别在于：所述的激发光源1为波长630nm的红色激光器。实施例4本实施例的实施方式与实施例3基本相同，主要区别在于：所述的激光发射模式为脉冲式。本技术不局限于上述具体实施方式，所属
的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统，其特征在于：所述的测量系统包括机箱（12）和探头组件（8），机箱（12）和探头组件（8）通过光纤Ⅲ（11）连接；所述的机箱（12）中布置激发光源（1）和暗箱（2），激发光源（1）引出的光纤Ⅱ（10）和暗箱（2）引出的光纤Ⅰ（9）在光纤耦合（5）进行光纤耦合；所述的暗箱（2）为封闭空间Ⅰ，封闭空间Ⅰ的前段为光子计数器（3），封闭空间Ⅰ的后段为滤光片组（4）；所述的探头组件（8）为封闭空间Ⅱ，封闭空间Ⅱ的前段为收光透镜（6），封闭空间Ⅰ的后段为OSL探测器（7）；所述的光纤耦合（5）为7芯光纤Y分支耦合；所述的光纤Ⅲ的长度小于等于10m。

【技术特征摘要】
1.OSL在线远距离γ辐射剂量测量系统，其特征在于：所述的测量系统包括机箱（12）和探头组件（8），机箱（12）和探头组件（8）通过光纤Ⅲ（11）连接；所述的机箱（12）中布置激发光源（1）和暗箱（2），激发光源（1）引出的光纤Ⅱ（10）和暗箱（2）引出的光纤Ⅰ（9）在光纤耦合（5）进行光纤耦合；所述的暗箱（2）为封闭空间Ⅰ，封闭空间Ⅰ的前段为光子计数器（3），封闭空间Ⅰ的后段为滤光片组（4）；所述的探头组件（8）为封闭空间Ⅱ，封闭空间Ⅱ的前段为收光透镜（6），封闭空间Ⅰ的后段为OSL探测器（7）；所述的光纤耦合（5）为7芯光纤Y分支耦合；所述的光纤Ⅲ的长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，袁永刚，陈华，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51