一种组织等效正比计数器在线校准方法技术

本发明专利技术涉及一种辐射探测装置的校准方法。为解决基于气体电子倍增技术的组织等效正比计数器尚无在线校准方法可用的问题，本发明专利技术提供了一种组织等效正比计数器在线校准方法。该校准方法包括以下步骤：(一)取能量已知的α源和低能X射线源作为校准源；(二)设置校准孔；(三)放置校准源；(四)设置阳极板信号收集区；(五)获取α粒子及电子在相应灵敏腔内的最大沉积能及待校准组织等效正比计数器的脉冲幅度谱；(六)计算待校准组织等效正比计数器测量的线能谱，完成校准。本发明专利技术的校准方法能够使校准结果覆盖至跨越3个数量级的极宽的线能谱，较好解决了基于气体电子倍增技术的组织等效正比计数器的在线校准问题。

On line calibration method of tissue equivalent proportional counter

The invention relates to a calibration method for a radiation detecting device. In order to solve the problem that there is no on-line calibration method for the tissue equivalent proportional counter based on the gas electron multiplication technique, the present invention provides an on-line calibration method of tissue equivalent proportional counter. The calibration method includes the following steps: (a) alpha source and low energy X ray source energy known as a calibration source; (two) to set the calibration hole; (three) placing the calibration source; (four) setting the anode plate signal collecting area; (five) to obtain alpha particle and electron in the cavity of the corresponding sensitive maximum deposition can be calibrated and tissue equivalent proportional counter pulse amplitude spectrum; (six) to calculate the tissue equivalent proportional counter calibration line spectrum, calibration. The calibration method of the invention can cover the calibration result to an extremely wide line energy spectrum of 3 orders of magnitude, and can effectively solve the on-line calibration problem of the tissue equivalent proportional counter based on the gas electron multiplication technique.

【技术实现步骤摘要】
一种组织等效正比计数器在线校准方法
本专利技术涉及一种辐射探测装置的校准方法，特别涉及一种组织等效正比计数器在线校准方法。
技术介绍
组织等效正比计数器是一种用于评估辐射相对生物效应的探测器，其能够通过模拟测量辐射场内微米级细胞组织的微剂量谱(亦称线能谱)来直接获得吸收剂量(率)和剂量当量(率)，可用于空间辐射、辐射防护、微剂量学、辐射治疗等领域。由于组织等效正比计数器具有线能测量范围宽，粒子分辨能力较好，适于空间混合辐射场的剂量测量等优点，因此在国际上得到了广泛认可。目前，组织等效正比计数器已被作为空间辐射测量的标准装置，与此同时，其在核电站、大型加速器等地面核设施的辐射防护监测领域也有较好的应用前景。传统的组织等效正比计数器采用中心阳极丝结构实现信号的放大。近年来，国际上有学者提出可将气体电子倍增技术应用于组织等效正比计数器，即在传统的组织等效正比计数器灵敏体积内，以GEM膜代替中心阳极丝，从而实现信号的放大。该方案可降低组织等效正比计数器微型化的加工难度，并可有效提高气体增益等方面的性能。与其它剂量仪表相同，组织等效正比计数器在应用于辐射监测之前同样需进行校准。然而，对于组织等效正比计数器的校准，目前我国仍处于空白状态，而国际上通常在实验室条件下通过中子、γ参考辐射场等对组织等效正比计数器进行校准。但由于在一些特殊应用场合下(如航天器舱内、反应堆周边等)不便实现组织等效正比计数器的拆解及转移，而需要进行在线校准，因此上述校准方法并不适于此类场合。有资料表明，美国宇航局曾发展了组织等效正比计数器个人剂量计，该剂量计额外采用了一个探头用于在线校准。但该校准方式并不适用于基于气体电子倍增技术的组织等效正比计数器。
技术实现思路
为解决基于气体电子倍增技术的组织等效正比计数器尚无在线校准方法可用的问题，本专利技术提供了一种组织等效正比计数器在线校准方法。该组织等效正比计数器在线校准方法包括以下步骤：(一)取一个α源和一个低能X射线源作为校准源，所述校准源能量已知；(二)在待校准组织等效正比计数器的组织等效材料阴极板上设置两个校准孔，所述校准孔可以为盲孔或通孔；(三)当校准孔为盲孔时，将所述校准源设置于盲孔的底面；当校准孔为通孔时，将所述校准源设置于通孔的正上方；(四)在待校准组织等效正比计数器的阳极板上对应于所述两个校准孔的位置，分别设置两个独立的阳极板信号收集区；(五)将待校准组织等效正比计数器置于中子、光子混合辐射场内，分别收集上述两个独立的阳极板信号收集区的电荷信号，得到α粒子及电子在相应灵敏腔内的最大沉积能；与此同时，获取待校准组织等效正比计数器的脉冲幅度谱；(六)将得到的所述最大沉积能以及所述脉冲幅度谱数据代入公式计算出待校准组织等效正比计数器测量的线能谱，从而实现待校准组织等效正比计数器的在线校准；上述公式中：y是待校准组织等效正比计数器测量的线能；校准源是α源时，ε是α粒子在相应灵敏腔内的最大沉积能，校准源是低能X射线源时，ε是电子在相应灵敏腔内的最大沉积能；是微米级模拟体的平均弦长；h是待校准组织等效正比计数器测量的脉冲幅度谱道数；hc是最大沉积能对应的道数。所述α源优选为241Am源或244Cm源。所述低能X射线源优选为55Fe源。本专利技术的组织等效正比计数器在线校准方法同时采用了α源和低能X射线源(能量为5～6keV)作为校准源，能够对基于气体电子倍增技术的组织等效正比计数器进行在线校准，由于这些校准源可以有效覆盖由低到高不同的线能范围，因此能够使校准结果覆盖至跨越3个数量级的极宽的线能谱，较好解决了基于气体电子倍增技术的组织等效正比计数器的在线校准问题。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的实施方式做进一步的说明。实施例将本专利技术的组织等效正比计数器在线校准方法应用于某基于气体电子倍增技术的组织等效正比计数器的在线校准，其步骤如下：(一)取一个241Amα源和一个55Fe低能X射线源作为校准源，所述校准源能量已知；(二)在待校准组织等效正比计数器的组织等效材料阴极板上设置两个校准孔，所述校准孔可以为盲孔或通孔；(三)当校准孔为盲孔时，将所述校准源设置于盲孔的底面；当校准孔为通孔时，将所述校准源设置于通孔的正上方；(四)在待校准组织等效正比计数器的阳极板上对应于所述两个校准孔的位置，分别设置两个独立的阳极板信号收集区；(五)将待校准组织等效正比计数器置于中子、光子混合辐射场内，分别收集上述两个独立的阳极板信号收集区的电荷信号，得到α粒子及电子在相应灵敏腔内的最大沉积能；与此同时，获取待校准组织等效正比计数器的脉冲幅度谱；(六)将得到的所述最大沉积能以及所述脉冲幅度谱数据代入公式计算出待校准组织等效正比计数器测量的线能谱，从而实现待校准组织等效正比计数器的在线校准；上述公式中：y是待校准组织等效正比计数器测量的线能；校准源是α源时，ε是α粒子在相应灵敏腔内的最大沉积能，校准源是低能X射线源时，ε是电子在相应灵敏腔内的最大沉积能；是微米级模拟体的平均弦长；h是待校准组织等效正比计数器测量的脉冲幅度谱道数；hc是最大沉积能对应的道数。校准结果显示：本专利技术的组织等效正比计数器在线校准方法方法可靠，简单易用，适合各类基于气体电子倍增技术的组织等效正比计数器的在线校准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组织等效正比计数器在线校准方法，其特征在于该组织等效正比计数器在线校准方法包括以下步骤：(一)取一个α源和一个低能X射线源作为校准源，所述校准源能量已知；(二)在待校准组织等效正比计数器的组织等效材料阴极板上设置两个校准孔，所述校准孔可以为盲孔或通孔；(三)当校准孔为盲孔时，将所述校准源设置于盲孔的底面；当校准孔为通孔时，将所述校准源设置于通孔的正上方；(四)在待校准组织等效正比计数器的阳极板上对应于所述两个校准孔的位置，分别设置两个独立的阳极板信号收集区；(五)将待校准组织等效正比计数器置于中子、光子混合辐射场内，分别收集上述两个独立的阳极板信号收集区的电荷信号，得到α粒子及电子在相应灵敏腔内的最大沉积能；与此同时，获取待校准组织等效正比计数器的脉冲幅度谱；(六)将得到的所述最大沉积能以及所述脉冲幅度谱数据代入公式

【技术特征摘要】
1.一种组织等效正比计数器在线校准方法，其特征在于该组织等效正比计数器在线校准方法包括以下步骤：(一)取一个α源和一个低能X射线源作为校准源，所述校准源能量已知；(二)在待校准组织等效正比计数器的组织等效材料阴极板上设置两个校准孔，所述校准孔可以为盲孔或通孔；(三)当校准孔为盲孔时，将所述校准源设置于盲孔的底面；当校准孔为通孔时，将所述校准源设置于通孔的正上方；(四)在待校准组织等效正比计数器的阳极板上对应于所述两个校准孔的位置，分别设置两个独立的阳极板信号收集区；(五)将待校准组织等效正比计数器置于中子、光子混合辐射场内，分别收集上述两个独立的阳极板信号收集区的电荷信号，得到α粒子及电子在相应灵敏腔内的最大沉积能；与此同时，获取待校准组...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟华，李春娟，王志强，刘毅娜，骆海龙，李玮，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11