X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法技术

本发明专利技术提供X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，监测方法包括如下步骤：步骤一，X、γ、β直读式眼晶体剂量计探测器的构建；步骤二，产生的电脉冲信号由脉冲信号放大模块进行放大；步骤三，放大后的脉冲信号由谱测量电路进行测量；步骤四，单片机进行数据分析，并得出眼晶体剂量值，与现有技术相比，本发明专利技术结构合理，方便眼晶体剂量监测，监测准确，保障健康。

【技术实现步骤摘要】
X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法
本专利技术是X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，属于眼晶体剂量进行实时监测方法

技术介绍
由于人体眼晶体在受到较大的电离辐射剂量的照射下，可能发生白内障，需要通过对眼晶体剂量的监测来确保人体眼晶体所受的剂量不致过高。电子式眼晶体剂量计可在人员受到的剂量率或累积剂量超过设定阈值时报警，使得人员实时获知当前受照情况并采取相应的对策，是合理降低人员眼晶体所受剂量并确保该剂量不超过限值的有力工具之一。目前市场上有纯光子场(X、γ辐射场)的直读式眼晶体剂量当量仪。该仪器利用GM计数管(盖革计数管)进行测量，可以实现对Hp(0.07)、Hp(3)、Hp(10)的测量，可以佩戴于额头进行眼晶体剂量的测量，但其缺点是由于GM管的自身特性，使得该方法仅能进行X、γ辐射场中的测量，当辐射场中β射线对眼晶体剂量的贡献不能忽视时，该监测方法不适用，现在急需X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，用于对X、γ、β场下人员的眼晶体剂量进行实时监测，所述监测方法包括如下步骤：步骤一，X、γ、β直读式眼晶体剂量计探测器的构建；步骤二，产生的电脉冲信号由脉冲信号放大模块进行放大；步骤三，放大后的脉冲信号由谱测量电路进行测量；步骤四，单片机进行数据分析，并得出眼晶体剂量值。进一步地，所述X、γ、β直读式眼晶体剂量计探测器由不透光组织等效材料层、探测层、透光组织等效材料层、SiPM层以及避光层组成，所述不透光组织等效层为2.4mm厚黑色尼龙板，所述探测层为0.48mm厚塑料闪烁体，所述透光组织等效层为3.0mm厚有机玻璃，所述SiPM层为一个硅光电倍增管，所述避光层为0.5mm厚铝。进一步地，所述探测层应足够薄，使入射射线在其中的衰减量可以忽略，所述探测层厚度等效为人体组织厚度，所述探测层厚度的二分之一加不透光组织等效层的厚度的值应等于或接近3mm。进一步地，所述脉冲信号放大模块由电压灵敏放大器与主放大器构成，所述脉冲放大模块输出的脉冲幅度与射线在探测层内塑料闪烁体中沉积的能量成正比。进一步地，所述步骤一具体包括：(1)、探测层测到距人体表面3mm厚度处物质的吸收剂量；(2)、入射射线经过探测层时，与探测层物质发生相互作用，在探测层内沉积能量，且沉积的能量转换为可见光；(3)、探测层产生的可见光穿透到达SiPM层，入射到SiPM层表面的光子转换为电脉冲信号输出，SiPM层后接脉冲信号放大模块及谱测量电路。进一步地，所述步骤二具体包括：(1)、经与二级管正极端相连接的2000pF电容输出后的脉冲，脉冲信号放大模块进行放大；(2)、放大后的脉冲信号传导至谱测量电路。进一步地，所述步骤四具体包括：(1)、单片机对测量到的脉冲幅度谱内各道的计数按脉冲幅度加权进行累加；(2)、利用“吸收剂量D＝沉积能量E/闪烁体质量m”的计算公式，再乘以脉冲幅度向吸收剂量的转换系数E后，可得到塑料闪烁体的吸收剂量D；(3)、由于探测层内塑料闪烁体的中间位置处于探测器表层下方等效于3mm组织的厚度，且射线在塑料闪烁体内的衰减可以忽略，因此该吸收剂量即代表了人体表面下方3mm处的吸收剂量Dp(3)，由于对于X、γ、β射线，品质因数Q均为1，因此由吸收剂量Dp(3)向个人剂量当量Hp(3)的转换系数e亦为1，由此得到个人剂量当量Hp(3)，按照辐射剂量学理论，个人剂量当量即为与眼晶体剂量对应的实用量，由此即得到眼晶体剂量值。本专利技术的有益效果：1、本专利技术采用闪烁体与SiPM(硅光电倍增管)构成的探测器进行测量，监测效果好，方便脉冲信号的传输。2、本专利技术提供了提供一种用于X、γ、β照射条件下眼晶体剂量进行实时监测的方法，实现了放射性工作场所的眼晶体剂量当量的实时测量，眼晶体个人剂量当量的测量提供了数据更准确，为放射性工作人员的身体健康起了保障作用。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法的流程图；图2为本专利技术X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法的电路图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。请参阅图1和图2，本专利技术提供一种技术方案：X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，用于对X、γ、β场下人员的眼晶体剂量进行实时监测，所述监测方法包括如下步骤：步骤一，X、γ、β直读式眼晶体剂量计探测器的构建；步骤二，产生的电脉冲信号由脉冲信号放大模块进行放大；步骤三，放大后的脉冲信号由谱测量电路进行测量；步骤四，单片机进行数据分析，并得出眼晶体剂量值。X、γ、β直读式眼晶体剂量计探测器由不透光组织等效材料层、探测层、透光组织等效材料层、SiPM层以及避光层组成，不透光组织等效层为2.4mm厚黑色尼龙板，探测层为0.48mm厚塑料闪烁体，透光组织等效层为3.0mm厚有机玻璃，SiPM层为一个硅光电倍增管，避光层为0.5mm厚铝。探测层应足够薄，使入射射线在其中的衰减量可以忽略，探测层厚度等效为人体组织厚度，探测层厚度的二分之一加不透光组织等效层的厚度的值应等于或接近3mm。脉冲信号放大模块由电压灵敏放大器与主放大器构成，脉冲放大模块输出的脉冲幅度与射线在探测层内塑料闪烁体中沉积的能量成正比。步骤一具体包括：(1)、探测层测到距人体表面3mm厚度处物质的吸收剂量；(2)、入射射线经过探测层时，与探测层物质发生相互作用，在探测层内沉积能量，且沉积的能量转换为可见光；(3)、探测层产生的可见光穿透到达SiPM层，入射到SiPM层表面的光子转换为电脉冲信号输出，SiPM层后接脉冲信号放大模块及谱测量电路。步骤二具体包括：(1)、经与二级管正极端相连接的2000pF电容输出后的脉冲，脉冲信号放大模块进行放大；(2)、放大后的脉冲信号传导至谱测量电路。步骤四具体包括：(1)、单片机对测量到的脉冲幅度谱内各道的计数按脉冲幅度加权进行累加；(2)、利用“吸收剂量D＝沉积能量E/闪烁体质量m”的计算公式，再乘以脉冲幅度向吸收剂量的转换系数E后，可得到塑料闪烁体的吸收剂量D；(3)、由于探测层内塑料闪烁体的中间位置处于探测器表层下方等效于3mm组织的厚度，且射线在塑料闪烁体内的衰减可以忽略，因此该吸收剂量即代表了人体表面下方3mm处的吸收剂量Dp(3)，由于对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，用于对X、γ、β场下人员的眼晶体剂量进行实时监测，其特征在于，所述监测方法包括如下步骤：/n步骤一，X、γ、β直读式眼晶体剂量计探测器的构建；/n步骤二，产生的电脉冲信号由脉冲信号放大模块进行放大；/n步骤三，放大后的脉冲信号由谱测量电路进行测量；/n步骤四，单片机进行数据分析，并得出眼晶体剂量值。/n

【技术特征摘要】
1.X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，用于对X、γ、β场下人员的眼晶体剂量进行实时监测，其特征在于，所述监测方法包括如下步骤：
步骤一，X、γ、β直读式眼晶体剂量计探测器的构建；
步骤二，产生的电脉冲信号由脉冲信号放大模块进行放大；
步骤三，放大后的脉冲信号由谱测量电路进行测量；
步骤四，单片机进行数据分析，并得出眼晶体剂量值。


2.根据权利要求1所述的X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，其特征在于：所述X、γ、β直读式眼晶体剂量计探测器由不透光组织等效材料层、探测层、透光组织等效材料层、SiPM层以及避光层组成，所述不透光组织等效层为2.4mm厚黑色尼龙板，所述探测层为0.48mm厚塑料闪烁体，所述透光组织等效层为3.0mm厚有机玻璃，所述SiPM层为一个硅光电倍增管，所述避光层为0.5mm厚铝。


3.根据权利要求1所述的X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，其特征在于：所述探测层应足够薄，使入射射线在其中的衰减量可以忽略，所述探测层厚度等效为人体组织厚度，所述探测层厚度的二分之一加不透光组织等效层的厚度的值应等于或接近3mm。


4.根据权利要求1所述的X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，其特征在于：所述脉冲信号放大模块由电压灵敏放大器与主放大器构成，所述脉冲放大模块输出的脉冲幅度与射线在探测层内塑料闪烁体中沉积的能量成正比。


5.根据权利要求1所述的X、γ、β场下眼晶体剂量的直读式监测方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文志，程健强，白海燕，赵开飞，
申请(专利权)人：山西宏润核安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14