一种废物桶γ射线测量控制系统技术方案

本申请涉及射线测量技术领域，具体而言，涉及一种废物桶γ射线测量控制系统，包括计算机系统与测量控制系统硬件，计算机系统包括创建测量实例模块、自动流程控制模块、远程控制模块、数据采集模块、测量结果储存模块以及图像重建模块，其中：创建测量实例模块与自动流程控制模块连接；自动流程控制模块分别与远程控制模块、数据采集模块以及测量结果储存模块连接；测量结果储存模块还与创建测量实例模块连接；图像重建模块与测量结果储存模块连接。本申请能够直观方便准确的分析出桶装核废物中所含的放射性核素种类及其含量，测量时间短，测量灵敏度高。测量灵敏度高。测量灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】
一种废物桶
γ
射线测量控制系统


[0001]本申请涉及射线测量
，具体而言，涉及一种废物桶γ射线测量控制系统。

技术介绍

[0002]随着核工业的发展，会产生大量的放射性固体废物，中低放射性废物常被压缩在废物桶中，为了处理、运输和处置这些放射性废物桶，需要测量其所含放射性核素的含量，包括：核素种类、核素含量及桶内分布。
[0003]TGS测量技术是一种通过γ射线测量对桶装核废物进行分析的无损分析方法，其首先利用透射测量重建出样品中的γ射线衰减系数，再利用衰减系数矩阵对桶装核废物放射源发射图像进行修正，进而直观方便准确的分析出桶装核废物中所含的放射性核素种类及其含量。
[0004]现有的测量控制系统测量流程较为复杂，测量时间较长，测量灵敏度较低，安全性得不到保证。

技术实现思路

[0005]本申请的主要目的在于提供一种废物桶γ射线测量控制系统，能够直观方便准确的分析出桶装核废物中所含的放射性核素种类及其含量，测量时间短，测量灵敏度高。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供了一种废物桶γ射线测量控制系统，包括计算机系统与测量控制系统硬件，计算机系统包括创建测量实例模块、自动流程控制模块、远程控制模块、数据采集模块、测量结果储存模块以及图像重建模块，其中：创建测量实例模块与自动流程控制模块连接；自动流程控制模块分别与远程控制模块、数据采集模块以及测量结果储存模块连接；测量结果储存模块还与创建测量实例模块连接；图像重建模块与测量结果储存模块连接。
[0007]进一步的，自动流程控制模块与测量控制系统硬件连接，测量控制系统硬件包括透射源组件、传动平台组件、探测器组件以及电机控制系统，其中：废物桶设置在传动平台组件上，传动平台组件包括旋转平台、平移底座以及平移轨道；透射源组件设置在传动平台组件的一侧；探测器组件设置在传动平台组件的另一侧，与透射源组件相对设置，探测器组件包括HPGe探测器和制冷装置；电机控制系统分别与透射源组件、传动平台组件以及探测器组件连接。
[0008]进一步的，电机控制系统包括测量控制柜和电气控制箱，自动流程控制模块分别与测量控制柜以及电气控制箱连接。
[0009]进一步的，数据采集模块与探测器组件连接。
[0010]进一步的，远程控制模块通过测量控制柜和电气控制箱与传动平台组件连接。
[0011]进一步的，创建测量实例模块包括步进扫描和连续扫描两种方式。
[0012]进一步的，计算机系统包括手动模式控制和自动模式控制两种方式。
[0013]本专利技术提供的一种废物桶γ射线测量控制系统，具有以下有益效果：
[0014]本申请利用透射测量重建出样品中的γ射线衰减系数，再利用衰减系数矩阵对桶装核废物放射源发射图像进行修正，进而直观方便准确的分析出桶装核废物中所含的放射性核素种类及其含量，设备增加紧急停止按钮，保证了安全性，测量流程可以自行配置，用户可按需求创建对应的测量用例，具有手动和自动两种模式，适合验证测试，提供连续扫描模式，节省不同位置之间移动而中止计数的时间，光滑了技术效率的空间依赖性，提高测量的精确度，采用了较高探测效率的HPGe探测器，提高测量的灵敏度，优化电机移动次序，减少测量时间。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0016]图1是根据本申请实施例提供的废物桶γ射线测量控制系统的示意图；
[0017]图2是根据本申请实施例提供的测量控制系统硬件示意图；
[0018]图3是根据本申请实施例提供的自动流程控制模块控制的流程图；
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0020]如图1所示，本申请提供了一种废物桶γ射线测量控制系统，包括计算机系统与测量控制系统硬件，计算机系统包括创建测量实例模块、自动流程控制模块、远程控制模块、数据采集模块、测量结果储存模块以及图像重建模块，其中：创建测量实例模块与自动流程控制模块连接；自动流程控制模块分别与远程控制模块、数据采集模块以及测量结果储存模块连接；测量结果储存模块还与创建测量实例模块连接；图像重建模块与测量结果储存模块连接。
[0021]具体的，本申请实施例提供的废物桶γ射线测量控制系统包括计算机系统与测量控制系统硬件，各个模块部署在计算机系统中，实现对测量控制系统硬件的控制，主要用于完成各角度、各平移位置以及各分层的透射测量和发射测量。其中，透射测量主要是探测器结合样品外部的透射源，对被测样品进行三维扫描测量，得到透射源发射的γ射线经过样品后的透射率和各个体素的线性衰减系数，进而得到线性衰减系数分布图；发射测量主要是探测器对样品本身的放射性进行三维扫描测量，得到样品内所有体素发射的γ射线的计数率，进而得到放射性强度分布图；利用透射测量所得的线性衰减系数分布图，对发射测量所得的放射性强度分布图进行体素对体素(点对点)的γ射线衰减校正，得到校正后的样品内放射性强度分布图，从而能够计算获得废物桶内废物的放射性核素的含量。采用本申请实施例提供的废物桶γ射线测量控制系统，首先通过创建测量实例模块生成一组定位数据集合，是一个六元数组，然后自动流程控制模块根据该测量实例，依次协调远程控制模块控
制机械动作，协调数据采集模块定时定点采集测量，并将采集测量的结果实时存储为文件，上传至测量结果储存模块内，以表格形式记录各定位点的测量数据，当发生意外终止或人工终止测量，并恢复测量时，已有的测量结果无需重测，通过测量结果储存模块反馈至创建测量实例模块，排除相关测量项即可，最后测量结束，将测量结果发送给图像重建模块，可以实现废物桶密度和放射性的成像。
[0022]更具体的，图像重建模块根据能谱计数，进行废物桶密度和放射性的成像，成像重建的过程如下：废物桶单层体素一般设置为10*10，基于此进行计算，首先计算透射成像径迹长度矩阵，然后根据测量透射能谱进行计算，得到透射源发射的γ射线经过样品后的透射率和各个体素的线性衰减系数，进而得到线性衰减系数分布图，算法优先采用ART迭代算法，如果不收敛则使用MLEM算法，随后根据线性衰减系数分布及桶称重，计算废物桶体素密度分布，根据测量发射能谱进行计算，得到样品内所有体素发射的γ射线的计数率，进而得到放射性强度分布图，接着利用透射测量所得的线性衰减系数分布图，对发射测量所得的放射性强度分布图进行体素对体素(点对点)的γ射线衰减校正，得到校正后的样品内放射性强度分布图，最后将计算结果导出即可。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废物桶γ射线测量控制系统，包括计算机系统与测量控制系统硬件，其特征在于，所述计算机系统包括创建测量实例模块、自动流程控制模块、远程控制模块、数据采集模块、测量结果储存模块以及图像重建模块，其中：所述创建测量实例模块与所述自动流程控制模块连接；所述自动流程控制模块分别与所述远程控制模块、所述数据采集模块以及所述测量结果储存模块连接；所述测量结果储存模块还与所述创建测量实例模块连接；所述图像重建模块与所述测量结果储存模块连接。2.如权利要求1所述的废物桶γ射线测量控制系统，其特征在于，所述自动流程控制模块与测量控制系统硬件连接，所述测量控制系统硬件包括透射源组件、传动平台组件、探测器组件以及电机控制系统，其中：废物桶设置在所述传动平台组件上，所述传动平台组件包括旋转平台、平移底座以及平移轨道；所述透射源组件设置在所述传动平台组件的一侧；所述探测器组件设置在所述传动平台组件的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳小龙，徐杨，李清华，刘海峰，蔺常勇，李晓玲，沈明明，王杰，邵勇，郑文祥，贾靖轩，王轶，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：