基于空地协同的中子源探测定位方法、定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了基于空地协同的中子源探测定位方法，包括：在三维空间中布设至少三个中子源探测器，其中至少一个中子源探测器与其他中子源探测器不在同一水平面内；确定中子源探测器在三维坐标系中的位置坐标；选定三个中子源探测器，确定三个中子源探测器探测中子源的方向，以确定中子源探测方向矢量与三维坐标系中三个坐标轴之间的夹角；根据三个中子源探测器的位置坐标和中子源探测器方向矢量与三个坐标轴之间的夹角，确定中子源的位置坐标。标。标。

【技术实现步骤摘要】
基于空地协同的中子源探测定位方法、定位装置


[0001]本专利技术属于中子探测
，具体涉及基于空地协同的中子源探测定 位方法、定位装置。

技术介绍

[0002]中子探测器是指能探测中子的探测器，通常用于国土安全、反恐、中子 放射源测量等。由于中子本身不带电，不能产生电离或激发，所以不能用普 通探测器直接探测中子。通常的中子探测器利用中子与掺入探测器中的某些 原子核作用产生次级粒子，然后对次级粒子进行测量，从而实现对中子的测 量。
[0003]传统的中子探测器是基于3He气体探测器，但是只能检测一定范围内是 否存在中子放射源，而无法定向确定中子放射源的位置，而且3He探测器作 为中子探测领域的主要设备，价格昂贵，体积庞大，通常适用于固定位置的 中子源检测，不利于携带。
[0004]对于地形复杂条件下的中子源探测情况，例如山区、丘陵地带等，由于 地形复杂会对中子源的探测造成困难，导致探测结果不准确，不能对中子源 进行准确定位。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，一方面，一些实施例了基于空地协同的中子源探测定位方法， 该定位方法包括：
[0006]在三维空间中布设至少三个中子源探测器，其中至少有一个中子源探测 器与其他中子源探测器不在同一水平面内；
[0007]确定中子源探测器在三维坐标系中的位置坐标；
[0008]选定三个中子源探测器，确定三个中子源探测器探测中子源的方向，以
[0009]根据三个中子源探测器的位置坐标和中子源探测器方向矢量与三个坐 标轴之间的夹角，确定中子源的位置坐标。
[0010]进一步，一些实施例公开的基于空地协同的中子源探测定位方法，包括：
[0011]在三维空间中布设三个中子源探测器，分别为第一中子源探测器、第二 中子源探测器和第三中子源探测器；
[0012]确定三个中子源探测器在三维坐标系中的位置坐标；
[0013]选定三个中子源探测器，确定三个中子源探测器探测中子源的方向，以 确定中子源探测方向矢量与三维坐标系中三个坐标轴之间的夹角；
[0014]根据三个中子源探测器的位置坐标和中子源探测器方向矢量与三个坐 标轴之间的夹角，三个中子源探测器的方向矢量汇聚于一点，该点位置坐标 即为中子源的位置坐标。
[0015]一些实施例公开的基于空地协同的中子源探测定位方法，包括：
[0016]三维直角坐标系中，第一中子源探测器的位置坐标为(x1,y1,z1)，第二中 子源探测器的位置坐标为(x2,y2,z2)；第三中子源探测器的位置坐标为 (x3,y3,z3)；
[0017]第一中子源探测方向矢量与三维坐标系中三个坐标轴之间的夹角分别 为α1,β1,θ1；第二中子源探测方向矢量与三维坐标系中三个坐标轴之间的夹角 分别为α2,β2,θ2；第三中子源探测方向矢量与三维坐标系中三个坐标轴之间的 夹角分别为α3,β3,θ3；
[0018]其中，第一中子源探测器，第二中子源探测器与中子源三者在三维空间 形成第一三角形，第一三角形所在平面为：
[0019]A1x+B1y+C1z＝1
[0020]其中：
[0021][0022][0023][0024]根据第一三角形，确定中子源的位置坐标为：
[0025](x1+t1×
cosα1,y1+t1×
cosβ1,z1+t1×
cosθ1)
[0026]其中:
[0027]t1＝(y1cosα2‑
y2cosα2‑
x1cosβ2+x2cosβ2)/(cosβ2cosα1‑
cosα2cosβ1)；
[0028]或，
[0029]第一中子源探测器、第三中子源探测器、中子源形成第二三角形，第二 三角形所在平面为：
[0030]A2x+B2y+C2z＝1
[0031]其中：
[0032][0033][0034][0035]根据第二三角形，确定中子源的位置坐标为：
[0036](x1+t2×
cosα1,y1+t2×
cosβ1,z1+t2×
cosθ1)
[0037]其中：
[0038]t2＝(y1cosα3‑
y3cosα3‑
x1cosβ3+x3cosβ3)/(cosβ3cosα1‑
cosα3cosβ1)；
[0039]或，
[0040]第二中子源探测器、第三中子源探测器、中子源形成第三三角形，第三 三角形所在平面为：
[0041]A3x+B3y+C3z＝1
[0042]其中：
[0043][0044][0045][0046]根据第三三角形，确定中子源的位置坐标为：
[0047](x2+t3×
cosα2,y2+t3×
cosβ2,z2+t3×
cosθ2)
[0048]其中:
[0049]t3＝(y2cosα3‑
y3cosα3‑
x2cosβ3+x3cosβ3)/(cosβ3cosα2‑
cosα3cosβ2)。
[0050]一些实施例公开的基于空地协同的中子源探测定位方法，对于分别以第 一三角形、第二三角形和第三三角形为基础求得的中子源位置坐标求平均值， 以得到的平均值作为最终确定的中子源的位置坐标。
[0051]一些实施例公开的基于空地协同的中子源探测定位方法，中子源探测器 为定向中子探测器，定向中子探测器定向探测中子的方法包括：
[0052](1)用慢中子转换部件接收来自设定方向的慢中子，并产生He离子；
[0053](2)用半导体探测部件接收产生的He离子，激发半导体内产生电子空 穴对，形成与所述He离子对应的电信号；
[0054](3)接收并处理产生的电信号，根据该电信号确定慢中子源。
[0055]另一方面，一些实施例公开了基于空地协同的中子源探测定位装置，用 于实现基于空气协同的中子源探测定位方法，包括：
[0056]设置在三维空间中的至少三个中子源探测器，其中，至少有一个中子源 探测器与其他中子源探测器不在同一水平面内。
[0057]一些实施例公开的基于空地协同的中子源探测定位装置，中子源探测器 为定向中子探测器，定向中子探测器包括：
[0058]具有至少一个开口端的腔体，形成腔体的壁上设置有中子屏蔽层，中子 屏蔽层用于防止慢中子通过腔体的壁进入腔体的内部；
[0059]慢中子转换部件，设置在腔体的内部，用于接收从开口端进入腔体中的 慢中子，产生He离子；
[0060]半导体探测部件，设置在腔体的内部，与慢中子转换部件适配设置，用 于接收慢中子转换部件产生的He离子，并激发半导体内产生电子空穴对， 产生电信号；
[0061]信号处理电路，设置与半导体探测部件连接，用于接收并处理半导体探 测部件产生的电信号。
[0062]一些实施例公开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于空地协同的中子源探测定位方法，其特征在于，包括：在三维空间中布设至少三个中子源探测器，其中至少有一个所述中子源探测器与其他所述中子源探测器不在同一水平面内；确定中子源探测器在三维坐标系中的位置坐标；选定三个中子源探测器，确定三个中子源探测器探测中子源的方向，以确定中子源探测方向矢量与三维坐标系中三个坐标轴之间的夹角；根据三个中子源探测器的位置坐标和中子源探测器方向矢量与三个坐标轴之间的夹角，确定中子源的位置坐标。2.根据权利要求1所述的基于空地协同的中子源探测定位方法，其特征在于，包括：在三维空间中布设三个中子源探测器，分别为第一中子源探测器、第二中子源探测器和第三中子源探测器；确定三个中子源探测器在三维坐标系中的位置坐标；选定三个中子源探测器，确定三个中子源探测器探测中子源的方向，以确定中子源探测方向矢量与三维坐标系中三个坐标轴之间的夹角；根据三个中子源探测器的位置坐标和中子源探测器方向矢量与三个坐标轴之间的夹角，三个中子源探测器的方向矢量汇聚于一点，该点位置坐标即为中子源的位置坐标。3.根据权利要求2所述的基于空地协同的中子源探测定位方法，其特征在于，包括：第一中子源探测器的位置坐标为(x1,y1,z1)，第二中子源探测器的位置坐标为(x2,y2,z2)；第三中子源探测器的位置坐标为(x3,y3,z3)；第一中子源探测方向矢量与三维坐标系中三个坐标轴之间的夹角分别为α1,β1,θ1；第二中子源探测方向矢量与三维坐标系中三个坐标轴之间的夹角分别为α2,β2,θ2；第三中子源探测方向矢量与三维坐标系中三个坐标轴之间的夹角分别为α3,β3,θ3；其中，第一中子源探测器、第二中子源探测器与中子源三者在三维空间形成第一三角形，所述第一三角形所在平面为：A1x+B1y+C1z＝1其中：其中：其中：根据所述第一三角形，确定中子源的位置坐标为：(x1+t1×
cosα1,y1+t1×
cosβ1,z1+t1×
cosθ1)其中：t1＝(y1cosα2‑
y2cosα2‑
x1cosβ2+x2cosβ2)/(cosβ2cosα1‑
cosα2cosβ1)；或，第一中子源探测器、第三中子源探测器、中子源形成第二三角形，所述第二三角形所在
平面为：A2x+B2y+C2z＝1其中：其中：其中：根据第二三角形，确定中子源的位置坐标为：(x1+t2×
cosα1,y1+t2×
cosβ1,z1+t2×
cosθ1)其中：t2＝(y1cosα3‑
y3cosα3‑
x1cosβ3+x3cosβ3)/(cosβ3cosα1‑
co...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗锋，丁毅，董红，全豪，刘继凯，张俊奎，孙兵，李金伟，赵颖图，
申请(专利权)人：北京合鲸科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：