本发明专利技术涉及一种用于测量电离辐射、优选地γ辐射和ｘ射线的检测器，该检测器包括闪烁器和光检测器，通过使用优选为发光二极管（ＬＥＤ）的预定光源来稳定光检测器，其中光源的光脉冲的长度和／或形状不同于由闪烁器发射的光脉冲的长度和／或形状。光源感应脉冲和辐射感应脉冲基于其脉冲宽度与所有其他脉冲分离。检测器附加地通过校正具有检测器温度漂移的检测器的测量到的光输出来稳定，所述光输出是输出信号的脉冲高度，其取决于所累积的γ脉冲的平均脉冲宽度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量电离辐射的检测器本专利技术涉及一种用于测量电离辐射、优选为Y辐射和x射线的检 测器，该检测器包括闪烁器和光检测器以及电子系统，该闪烁器在辐 射被部分吸收时发射光，该光检测器优选为光学耦合有光电倍增器的 光电阴极，该光检测器由优选为发光二极管(LED)的预定光源来稳定， 其中光源的光脉冲的长度和/或形状不同于由闪烁器发射的光脉冲在 吸收辐射之后的长度和/或形状，该电子系统使整个检测器稳定。为了增加辐射检测器的测量精度，必需在测量完成之后对所测量 的数据进行校正或者使检测器在实际测量期间稳定。尤其是在手持放 射性同位素识别设备(RID)和放射性物质门式监测器(RPM)中，这 些设备出于国土安全目的而被应用，有利的是使检测器在测量期间稳 定，因为这允许没有受过核物理教育的人员快速且精确地评估数据。 RID例如主要被警察或者海关使用，在那里没有用于在完成测量之后校 正数据的设备可用，也没有受过必要教育的人员。此外并且可能最重 要的是，那些环境中的测量必须提供快速且精确的结果。用于国土安全的RID主要基于具有闪烁检测器的Y谱仪。这种系 统必须容忍宽范围的操作条件，特别是容忍宽范围的环境温度、检测 器计数率和辐射场的Y能量。如果环境条件出现强烈且迅速的变化， 则有效的检测器稳定性因此对维持能量刻度和能量分辨率是必要的。在现有技术中，公知的是通过将LED的光引向光检测器并且使所 得到的信号与由核辐射所感应的信号分离来使光检测器稳定。于是， 光检测器中的、光感应脉冲(light induced pulse)的漂移是要被校 正的光检测器的温度漂移的量度。也公知的是通过分析闪烁输出信号 的脉沖形状而使闪烁器稳定。利用现有技术中公知的技术，可能使辐射检测器(即RID)在环境 条件如上所述变化时稳定到大于2%的漂移。本专利技术的目的是改进那些系统，使得闪烁检测器的稳定性超过2 % (优选地超过1%)。本专利技术的另一目的是提供一种检测器，优选为 手持型检测器，其中可能在实际测量期间进行稳定化。本专利技术的目的 还是提供一种检测器，其中稳定性参数可以依照实际环境条件来设置。根据本专利技术，提供了一种用于测量电离辐射(优选为Y辐射和x 射线)的检测器，该检测器包括闪烁器，该闪烁器在辐射被至少部 分吸收时发射光；和光检测器、优选为光学耦合有光电倍增器的光电 阴极，该光检测器通过使用优选为发光二极管(LED)的预定光源被稳 定，其中光源的光脉冲的长度和/或形状不同于由闪烁器发射的光脉沖 在吸收辐射之后的长度和/或形状；以及电子系统，该电子系统使整个 检测器稳定。这种检测器使用以下方法步骤来被稳定数字化检测器 输出信号，针对每个单个信号提取能量(也就是脉冲高度)和脉冲宽 度，基于其脉冲宽度使光源感应脉冲与所有其他脉冲分离，累积光源 感应信号，通过校正光检测器的增益漂移来使光检测器稳定，使用所 累积的光源感应脉沖的漂移，基于其脉沖宽度使辐射感应脉沖与所有 其他脉冲分离，通过应用从光源感应脉冲获得的、光检测器的稳定性 使辐射感应脉冲稳定，累积辐射感应信号，获得检测器在测量时的温 度，使用所累积的辐射感应脉冲的脉冲宽度，以及通过附加地校正具 有检测器温度漂移的检测器的测量到的光输出(也就是输出信号的脉 冲高度)来使检测器稳定，其取决于所累积的Y脉冲的平均脉冲宽度。在优选的实施例中，光源感应脉冲被累积预定的时间周期，该时 间周期优选地在ls到60s之间、尤其优选为在2s到10s之间并且甚 至更优选为大约5s。在确定稳定性参数之后，所累积的脉冲被用于确 定光检测器的针对至少一个预定的时间周期的稳定性参数。同时，光 源感应脉冲被累积预定的时间周期。证明为特别有利的是，光检测器 的稳定性参数的确定与新光源感应脉冲的累积至少部分并行地被处 理，并且甚至更为有利的是，所述并行处理利用附加的处理装置(优 选为协处理器)来完成，从而考虑到并行滤波、处理和累积，而不消 耗大量额外的时间。在另一优选实施例中，辐射感应脉沖被累积预定的时间周期，该 时间周期优选在ls到60s之间、尤其是优选在2s到10s之间并且甚 至更优选为大约5s。在确定稳定性参数之后，那些被累积的脉冲被用 于确定闪烁器的针对至少一个预定的时间周期的稳定性参数。新辐射 感应脉冲也被累积预定的时间周期。闪烁器的稳定性参数的所述确定 优选地与新辐射感应脉冲的累积至少部分并行地被处理，然而甚至更 为优选的是，利用附加的处理装置(优选为协处理器)来完成，从而考虑到并行滤波、处理和累积，而不消耗大量额外的时间。另一实施例是本专利技术的部分，其中辐射感应脉冲的所设置的脉冲 宽度范围(用于使要被测量的辐射感应脉沖与其他脉冲分离)基于检 测器中的测量到的参数而在测量期间被动态设置。所设置的脉沖宽度范围优选地根据以下参数中的至少一个而动态地被确定计数率、检 测器的温度、堆积(pile up)信号的能谱、堆积信号的计数率、噪声 信号的能谱或者噪声信号的计数率。由于其他实施例，触发电平基于一个或者多个测量到的参数在测 量期间动态地被设置，低于该触发电平，测量到的脉冲被删除，测量 到的参数为计数率、堆积信号的能谱、堆积信号的计数率、噪声信号 的能谱或者噪声信号的计数率。有利的是，根据本专利技术的检测器规定，在测量期间基于测量到的 参数(优选地基于测量到的LED温度)来动态地设置用于校正光检测 器的增益漂移的、光源感应脉沖的所设置的脉冲宽度范围。当检测器的光源被安装在检测器之内的位置使得由闪烁器发射的 光和由光源发射的光耦合到在大体上不同位置处的光检测器时，实现 另一优点。优选地，该位置允许由光源发射的光至少部分地穿过光电 倍增器的内部(包括经过光电倍增器的玻璃壁)而行进到光电阴极。 当光源被安装在检测器的后部时，可以实现特定的优点，从而考虑到 更好地维护光源。本专利技术的特定实施例基于以下附图来说明。图l示出了 RID的整个草图，RID包括闪烁器晶体、光电倍增管和LED。图2a和b示出了针对LED触发的和辐射触发的脉冲的典型输出信号，图3示出了 Nal (Tl)闪烁晶体的典型属性，图4a和b示出了信号形状对数字滤波过的输出信号的影响，图5示出了测量到的脉冲宽度谱，图6示出了具有参数脉冲宽度和能量的二维谱，图7示出了当施加80K的AT时的稳定性。在附图说明图1中，可看到(没有电子装置的)RID的主要元件，也就是 Nal ( Tl)闪烁晶体100、光电倍增器150以及其中安装有LED 180的插座170，该光电倍增器150附着有用作光检测器的光电阴极160。y辐射110进入闪烁晶体100并且在该闪烁晶体之内被吸收。在 发射光130的情况下，从核辐射吸收之后的受激状态120衰减。然后， 光130被指向光电阴极160，该光电阴极由于光吸收而正发射电子。得 到的电信号在光电倍增器150之内被放大并且接着被转发到检测器电 子装置。同时，LED 180被安装在光电倍增器150的插座170中。LED发射 光190，该光190通过光电倍增器150，最后被光电阴极160吸收。将LED安装在光电倍增器的插座中(即同时安装在整个检测器的 插座中)具有以下大的优点，即LED的光被指向光电阴极160，而不必 通过闪烁器IOO。因此，避免了由于通常将LED1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量电离辐射、优选地γ辐射和ｘ射线的检测器，该检测器包括闪烁器和光检测器以及电子系统，该闪烁器在辐射被至少部分吸收时发射光，该光检测器优选为光学耦合有光电倍增器的光电阴极，该光检测器通过使用优选为发光二极管（ＬＥＤ）的预定光源来稳定，其中光源的光脉冲的长度和／或形状不同于由闪烁器发射的光脉冲在吸收辐射之后的长度和／或形状，该电子系统使整个检测器稳定，其中整个检测器的稳定利用以下方法步骤： .数字化检测器输出信号， .针对每个单个信号提取能量和脉冲宽度，能量也就是脉冲高度， .基于脉冲宽度，使光源感应脉冲与所有其他脉冲分离， .累积光源感应信号， .利用所累积的光源感应脉冲的漂移，通过校正光检测器的增益漂移而使光检测器稳定， .基于脉冲宽度，使辐射感应脉冲与所有其他脉冲分离， .通过应用从光源感应脉冲获得的、光检测器的稳定性，使辐射感应脉冲稳定， .累积辐射感应信号， .利用所累积的辐射感应脉冲的脉冲宽度在测量时获得检测器的温度， .通过附加地校正具有检测器温度漂移的检测器的测量到的光输出来使检测器稳定，所述光输出是输出信号的脉冲高度，其取决于所累积的γ脉冲的平均脉冲宽度。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：G波什，J斯坦，
申请(专利权)人：ICX射线有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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