一种β参考辐射场中污染光子的测算系统及测算方法技术方案

本申请涉及β参考辐射场领域，提供一种β参考辐射场中污染光子的测算系统及测算方法，测算系统包括能谱仪、准直器、β射线吸收件、光子吸收件和处理设备，能谱仪包括探测器和与探测器连接的测量器，准直器形成有通孔，放射源发出的β射线和污染光子均能够通过通孔射出至探测器上；β射线吸收件活动地设置于准直器上以封堵或打开通孔，β射线吸收件能够吸收β射线；光子吸收件活动地设置于准直器上以封堵或打开通孔，光子吸收件能够吸收污染光子和β射线；处理设备建立探测器和β射线吸收件的蒙特卡罗模型，通过所述蒙特卡罗模型计算得到污染光子的实际注量谱。最终，通过蒙特卡罗模型和污染光子的实际注量谱计算污染光子所致剂量份额。量份额。量份额。

【技术实现步骤摘要】
一种
β
参考辐射场中污染光子的测算系统及测算方法


[0001]本申请涉及β参考辐射场领域，尤其涉及一种β参考辐射场中污染光子的测算系统及测算方法。

技术介绍

[0002]参考辐射场是校准辐射监测仪表和确定辐射监测仪表计量性能必不可少的测试环境。任何一种辐射监测仪表，由于种种原因，其测量结果都具有不同程度的测量误差。例如，由于设计、加工、装配和元件质量等各种原因均可能引起测量误差，新制造的辐射监测仪表必须在参考辐射场中对其进行检定校准，判断其是否符合相关标准中的技术要求。并且，经检定合格后的辐射监测仪表，在经过一段时间的使用后，其计量性能将可能受到环境条件、使用不当、维护不良和部件的内部质量变化等因素的影响。所以需定期对辐射监测仪表进行检定，根据检定结果判断其是否可以继续使用或进行修理。经过修理后的辐射监测仪表是否达到规定的要求，也须用在参考辐射场中进行检定。
[0003]β辐射危害广泛存在于放射性同位素生产应用、放射性药物制备、核燃料生产、后处理、反应堆的维修与退役以及核废物处理等核医学和核工业相关工作环境中。β射线属于弱贯穿辐射，能够使皮肤敏感层中的任何小块区域所接受的当量剂量超过有效剂量的25倍。如果职业人员直接接触具有β放射性的材料和物质，β射线产生的辐射剂量将会超过相同照射条件下γ射线所产生的50倍的辐射剂量。因此，上述核工业和核医学工作场合中需要使用辐射监测仪表开展β射线的剂量监测，防范确定效应的发生，进而保障放射工作人员的职业健康。
[0004]目前国际上普遍使用BSS2(Beta Secondary Standard type 2)即β射线次级标准装置产生用于检定校准和确定辐射监测仪表响应的β射线辐射场。该装置配备了放射源。在放射源产生的辐射场中，存在污染光子辐射，污染光子影响了仪表的检定校准结果。这些污染光子来源于放射源发出的γ射线、β射线穿过源窗(钛或者不锈钢)时产生的特征X射线和轫致辐射。在校准β射线辐射监测仪表时，要求校准位置处污染光子对β射线总剂量的贡献越小越好。该要求对于校准光子灵敏度高的仪表非常重要。因此，测定β参考辐射场中污染光子的注量谱对充分掌握β参考辐射场信息和保障仪器校准结果的准确度至关重要。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请期望提供一种β参考辐射场中污染光子的测算系统及测算方法，能够测算污染光子的注量谱。
[0006]为了达到上述目的，本申请实施例提供一种β参考辐射场中污染光子的测算系统，包括：
[0007]能谱仪，包括探测器和与所述探测器连接的测量器；
[0008]准直器，所述准直器形成有通孔，放射源发出的β射线和污染光子均能够通过所述通孔射出至所述探测器上；
[0009]β射线吸收件，活动地设置于所述准直器上以封堵或打开所述通孔，所述β射线吸收件能够吸收所述β射线；
[0010]光子吸收件，活动地设置于所述准直器上以封堵或打开所述通孔，所述光子吸收件能够吸收所述污染光子和所述β射线；
[0011]处理设备，与所述测量器通信连接，所述处理设备建立所述探测器和所述β射线吸收件的蒙特卡罗模型，通过所述蒙特卡罗模型计算得到污染光子的实际注量谱。
[0012]一些实施例中，所述能谱仪包括连通管，所述准直器包括前部和后部，所述前部连接于所述后部远离所述探测器的一侧，所述后部形成有容纳孔，所述通孔贯通所述前部并连通所述容纳孔，所述连通管插入所述容纳孔中以连通所述通孔和所述探测器。
[0013]一些实施例中，所述β射线吸收件沿轴向的长度不小于20mm。
[0014]一些实施例中，所述β射线吸收件的材料为PMMA；和/或，
[0015]所述光子吸收件的材料为铅。
[0016]一些实施例中，所述β射线吸收件与所述准直器滑动配合；和/或，
[0017]所述光子吸收件与所述准直器滑动配合。
[0018]一些实施例中，所述测算系统包括调节平台，所述能谱仪放置于所述调节平台上，通过调节所述调节平台使得所述放射源的轴线、所述探测器的轴线和所述准直器的轴线重合。
[0019]本申请实施例另一方面提供一种β参考辐射场中污染光子的测算方法，采用上述任一项所述的测算系统，包括：
[0020]将所述β射线吸收件封堵所述通孔，启动所述放射源以使所述探测器产生第一脉冲，所述测量器能够根据所述第一脉冲生成第一能谱；
[0021]将所述光子吸收件封堵所述通孔，启动所述放射源以使所述探测器产生第二脉冲，所述测量器能够根据所述第二脉冲生成第二能谱；
[0022]所述处理设备根据所述第一能谱和所述第二能谱，通过所述蒙特卡罗模型计算得到所述污染光子的实际注量谱。
[0023]一些实施例中，所述处理设备根据所述第一能谱和所述第二能谱，通过所述蒙特卡罗模型计算得到污染光子的实际注量谱，包括：
[0024]基于所述蒙特卡罗模型得到所述探测器对设定能量范围的入射粒子的响应函数；
[0025]基于所述响应函数、所述第一能谱、所述第二能谱和污染光子的参考注量谱采用最小二乘方法计算获得所述实际注量谱。
[0026]一些实施例中，所述入射粒子的设定能量范围在1keV～3600keV之间，能量间隔为5keV。
[0027]一些实施例中，所述测算方法包括：
[0028]根据所述实际注量谱和所述放射源的参考β能谱，获取所述污染光子所致剂量占所述β射线所致剂量的份额。
[0029]一些实施例中，根据所述实际注量谱和所述放射源的β射线的参考能谱，获取所述污染光子所致剂量占所述β射线所致剂量的份额，包括：
[0030]将所述实际注量谱和所述参考β能谱分别模拟照射同一个体模，以分别获取所述实际注量谱在特定组织深度处的第一吸收剂量、以及所述参考β能谱在组织深度为0.07mm
处的第二吸收剂量，所述第一吸收剂量和所述第二吸收剂量之比为所述污染光子所致剂量的份额。
[0031]本申请实施例提供的测算系统，利用光子吸收件能够吸收污染光子和β射线、β射线吸收件吸收β射线，这样实现污染光子的脉冲幅度谱的测量。由于探测器的探测效率的存在，测量得到的污染光子的脉冲幅度谱中全能峰的面积并不等于放射源实际发出的污染光子的粒子数，因此，通过处理设备建立探测器和β射线吸收件的蒙特卡罗模型，通过蒙特卡罗模型所得响应矩阵将污染光子的脉冲幅度谱转化为污染光子的实际注量谱。这样，能够获得放射源实际发出的污染光子的粒子数，如此，可以直接获得β参考辐射场中污染光子的能谱分布。
附图说明
[0032]图1为本申请一实施例中的测算系统的结构示意图；
[0033]图2为本申请一实施例中的准直器的透视示意图；
[0034]图3为图2中的准直器的另一个视角的结构示意图；
[0035]图4为本申请一实施例中的β射线吸收件的结构示意图；
[0036]图5为本申请一实施例中的光子吸收件的结构示意图；
[0037]图6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种β参考辐射场中污染光子的测算系统，其特征在于，包括：能谱仪，包括探测器和与所述探测器连接的测量器；准直器，所述准直器形成有通孔，放射源发出的β射线和污染光子均能够通过所述通孔射出至所述探测器上；β射线吸收件，活动地设置于所述准直器上以封堵或打开所述通孔，所述β射线吸收件能够吸收所述β射线；光子吸收件，活动地设置于所述准直器上以封堵或打开所述通孔，所述光子吸收件能够吸收所述污染光子和所述β射线；处理设备，与所述测量器通信连接，所述处理设备建立所述探测器和所述β射线吸收件的蒙特卡罗模型，通过所述蒙特卡罗模型计算得到污染光子的实际注量谱。2.根据权利要求1所述的测算系统，其特征在于，所述能谱仪包括连通管，所述准直器包括前部和后部，所述前部连接于所述后部远离所述探测器的一侧，所述后部形成有容纳孔，所述通孔贯通所述前部并连通所述容纳孔，所述连通管插入所述容纳孔中以连通所述通孔和所述探测器。3.根据权利要求1所述的测算系统，其特征在于，所述β射线吸收件沿轴向的长度不小于20mm。4.根据权利要求1所述的测算系统，其特征在于，所述β射线吸收件的材料为PMMA；和/或，所述光子吸收件的材料为铅。5.根据权利要求1所述的测算系统，其特征在于，所述β射线吸收件与所述准直器滑动配合；和/或，所述光子吸收件与所述准直器滑动配合。6.根据权利要求1所述的测算系统，其特征在于，所述测算系统包括调节平台，所述能谱仪放置于所述调节平台上，通过调节所述调节平台使得所述放射源的轴线、所述探测器的轴线和所述准直器的轴线重合。7.一种β参考辐射场中污染光子的测算方法，其特征在于，采用权利要求1～6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕忠斌，宋明哲，魏可新，刘蕴韬，倪宁，高飞，杭仲斌，耿璇，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：