一种基于辐射变色薄膜的辐射总剂量检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于辐射变色薄膜的辐射总剂量检测系统及方法，所述系统包括：光度检测系统、色度检测系统和计算模块；其中，光度检测系统，用于检测经第一辐射变色薄膜传输的光功率变化情况；色度检测系统，用于获取第二辐射变色薄膜的图像；计算模块，用于根据光功率变化情况和/或图像，确定辐射总剂量。本发明专利技术基于辐射变色薄膜的透过率与接收的辐射总剂量的对应关系，即，当薄膜传输的光功率损耗增大，则该薄膜的透过率降低，收到的辐射总剂量增多；当薄膜图像的颜色加深，则该薄膜透过率降低，辐射总剂量增多，由此，分别从传输的光功率变化和图像颜色变化两个角度进行辐射剂量的实时监测，实现了对目标环境辐射总剂量的在线检测。线检测。线检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于辐射变色薄膜的辐射总剂量检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及辐射探测
，特别是一种基于辐射变色薄膜的辐射总剂量检测系统及方法。

技术介绍

[0002]随着辐射研究逐渐深入，辐射技术逐渐成熟，并广泛应用于医疗、工业等各大领域，辐射剂量成为了在相关应用过程中，需要精准控制的重要因素之一。目前，常用的一种辐射剂量检测方式是利用辐射变色薄膜进行辐射总剂量的检测。辐射变色薄膜是指一种以有机材料为基材，在其表面涂有染料的功能薄膜，当其受到高能粒子或高能射线辐照后，薄膜会呈现出某一特定的颜色。
[0003]目前，利用辐射变色薄膜进行辐射剂量检测的方法较少，并且大部分属于将使用后的辐射变色薄膜取出，根据预先得到的“辐射剂量
‑
透过率”对应关系，确定该薄膜所接收的辐射剂量。然而，上述方法需要在辐照结束后，进行离线检测才能得到测量结果，不便于分布式检测，也无法实现在线实时检测。
[0004]因此，有必要开发一种基于辐射变色薄膜的辐射总剂量检测系统及方法，以实现利用辐射变色薄膜的辐射剂量在线检测。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术实施例提供了一种基于辐射变色薄膜的辐射总剂量检测系统及方法，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
[0006]本专利技术实施例第一方面提供了一种基于辐射变色薄膜的辐射总剂量检测系统，所述系统包括：光度检测系统、色度检测系统和计算模块；
[0007]所述光度检测系统，用于检测经第一辐射变色薄膜传输的光功率变化情况；
[0008]所述色度检测系统，用于获取第二辐射变色薄膜的图像；
[0009]所述计算模块，用于根据所述光功率变化情况和/或所述图像，确定辐射总剂量。
[0010]可选地，所述计算模块包括光功率计算模型，色度计算模型和融合处理子模块；
[0011]所述光功率计算模型，用于根据所述光功率变化情况，确定第一辐射总剂量；
[0012]所述色度计算模型，用于根据所述图像，确定所述图像的RGB参数，根据所述图像的RGB参数，确定第二辐射总剂量；
[0013]所述融合处理子模块，用于根据所述第一辐射总剂量和/或所述第二辐射总剂量，确定辐射总剂量。
[0014]可选地，所述光度检测系统，包括：光源，分光镜，光纤，光纤探头，第一辐射变色薄膜，物镜，输入光功率计和输出光功率计；
[0015]所述光源提供激光，使所述激光首先通过所述分光镜分别进入所述输入光功率计和所述光纤，所述光纤将所述激光传输至所述光纤探头；
[0016]所述激光通过所述光纤探头穿透所述第一辐射变色薄膜，被所述物镜接收；
[0017]所述物镜将接收到的激光通过所述光纤传输至所述输出光功率计；
[0018]所述输入光功率计和所述输出光功率计实时监测接收到的激光的光功率值，并发送至所述计算模块。
[0019]可选地，所述第一辐射变色薄膜设置为面对辐射源的辐射方向；
[0020]所述光纤探头位于所述第一辐射变色薄膜的斜下方；
[0021]所述物镜位于所述第一辐射变色薄膜的另一侧的斜上方，使得所述光纤探头发出的激光从该辐射变色薄膜的斜下方穿过后，被所述物镜接收。
[0022]可选地，所述色度检测系统，包括：照明光源，导光缆，第二辐射变色薄膜，套筒，物镜，光纤传像镜，CCD传感器；
[0023]所述照明光源提供照明光，使得所述照明光通过所述导光缆传输至所述第二辐射变色薄膜的正后方，照亮所述第二辐射变色薄膜；
[0024]所述套筒位于所述第二辐射变色薄膜的正后方，连接所述第二辐射变色薄膜和所述物镜，使得所述物镜获取所述第二辐射变色薄膜在当前时刻的图像；
[0025]所述物镜通过所述光纤传像镜将所述图像传输至所述CCD传感器，由所述CCD传感器将所述图像发送至所述计算模块。
[0026]可选地，所述第一辐射变色薄膜为多个第一辐射变色薄膜，所述第二辐射变色薄膜为多个第二辐射变色薄膜，每个辐射变色薄膜对应一个检测点位；
[0027]所述光度检测系统，用于分别检测每个所述第一辐射变色薄膜传输后的光功率变化情况；
[0028]所述色度检测系统，用于分别获取每个所述第二辐射变色薄膜的图像；
[0029]所述计算模块，用于根据所述光功率变化情况和/或所述图像，确定对应的检测点位的辐射总剂量。
[0030]可选地，所述计算模块，还包括预警子模块，所述预警子模块用于，在检测到所述辐射总剂量超出预设阈值时，输出报警信号。
[0031]可选地，在所述第一辐射变色薄膜和所述第二辐射变色薄膜为同一辐射变色薄膜的情况下，所述根据所述第一辐射总剂量和/或所述第二辐射总剂量，确定辐射总剂量，包括：
[0032]将所述第一辐射总剂量和所述第二辐射总剂量的均值，确定为辐射总剂量。
[0033]本实施例第二方面提供了一种基于辐射变色薄膜的辐射总剂量检测方法，应用于本实施例第一方面所述的辐射总剂量检测系统，所述方法包括：
[0034]获取经第一辐射变色薄膜传输后的光功率变化情况；
[0035]获取第二辐射变色薄膜在当前时刻的图像的RGB参数；
[0036]根据所述光功率变化情况和/或所述图像的RGB参数，确定辐射总剂量。
[0037]可选地，根据所述光功率变化情况和/或所述图像的RGB参数，确定辐射总剂量，包括：
[0038]根据所述光功率变化情况，确定所述第一辐射变色薄膜传输前的光功率值和传输后的光功率值；
[0039]根据所述传输前的光功率值和所述传输后的光功率值的差值，确定第一辐射总剂量；
[0040]和/或
[0041]获取预先设定的RGB参数与辐射剂量的函数关系式；
[0042]根据所述函数关系式和所述图像的RGB参数，确定第二辐射总剂量；
[0043]根据所述第一辐射总剂量和/或所述第二辐射总剂量，确定所述辐射总剂量。
[0044]本专利技术实施例提供了一种基于辐射变色薄膜的辐射总剂量检测系统，所述系统包括：光度检测系统、色度检测系统和计算模块；其中，光度检测系统，用于检测经第一辐射变色薄膜传输的光功率变化情况；色度检测系统，用于获取第二辐射变色薄膜的图像；计算模块，用于根据光功率变化情况和/或图像，确定辐射总剂量。本专利技术基于辐射变色薄膜的透过率与接收的辐射总剂量的对应关系，即，当薄膜传输的光功率损耗增大，则该薄膜的透过率降低，收到的辐射总剂量增多；当薄膜图像的颜色加深，则该薄膜透过率降低，辐射总剂量增多，由此，分别从传输的光功率变化和图像颜色变化两个角度进行辐射剂量的实时监测，实现了对目标环境辐射总剂量的在线检测。
附图说明
[0045]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于辐射变色薄膜的辐射总剂量检测系统，其特征在于，所述系统包括：光度检测系统、色度检测系统和计算模块；所述光度检测系统，用于检测经第一辐射变色薄膜传输的光功率变化情况；所述色度检测系统，用于获取第二辐射变色薄膜的图像；所述计算模块，用于根据所述光功率变化情况和/或所述图像，确定辐射总剂量。2.根据权利要求1所述的辐射总剂量检测系统，其特征在于，所述计算模块包括光功率计算模型，色度计算模型和融合处理子模块；所述光功率计算模型，用于根据所述光功率变化情况，确定第一辐射总剂量；所述色度计算模型，用于根据所述图像，确定所述图像的RGB参数，根据所述图像的RGB参数，确定第二辐射总剂量；所述融合处理子模块，用于根据所述第一辐射总剂量和/或所述第二辐射总剂量，确定辐射总剂量。3.根据权利要求1所述的辐射总剂量检测系统，其特征在于，所述光度检测系统，包括：光源，分光镜，光纤，光纤探头，第一辐射变色薄膜，物镜，输入光功率计和输出光功率计；所述光源提供激光，使所述激光首先通过所述分光镜分别进入所述输入光功率计和所述光纤，所述光纤将所述激光传输至所述光纤探头；所述激光通过所述光纤探头穿透所述第一辐射变色薄膜，被所述物镜接收；所述物镜将接收到的激光通过所述光纤传输至所述输出光功率计；所述输入光功率计和所述输出光功率计实时监测接收到的激光的光功率值，并发送至所述计算模块。4.根据权利要求3所述的辐射总剂量检测系统，其特征在于，所述第一辐射变色薄膜设置为面对辐射源的辐射方向；所述光纤探头位于所述第一辐射变色薄膜的斜下方；所述物镜位于所述第一辐射变色薄膜的另一侧的斜上方，使得所述光纤探头发出的激光从该辐射变色薄膜的斜下方穿过后，被所述物镜接收。5.根据权利要求1所述的辐射总剂量检测系统，其特征在于，所述色度检测系统，包括：照明光源，导光缆，第二辐射变色薄膜，套筒，物镜，光纤传像镜，CCD传感器；所述照明光源提供照明光，使得所述照明光通过所述导光缆传输至所述第二辐射变色薄膜的正后方，照亮所述第二辐射变色薄膜；所述套筒位于所述第二辐射变色薄膜的正后方，连接所述第二辐射变色薄膜和所述物镜，使得所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉和，徐帅，侯军渝，杨彭年，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：