基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统及方法，属于放射性污染测量技术领域，该系统包括光纤探测子系统和污染分布定位子系统，光纤探测子系统采用闪烁光纤确定放射性污染的相对位置信息；污染分布定位子系统分别通过卫星导航定位模块和测距模块确定放射性污染的地理位置信息，以及光纤探测子系统与放射性污染区域的距离信息；污染分布成像模块通过将放射性污染的相对位置信息与空间位置信息相融合，最终确定放射性污染的分布情况并显示出来。本发明专利技术提供的系统及方法可实现对大范围区域污染物的X、γ、β污染水平的监测和快速定位。的监测和快速定位。的监测和快速定位。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统及方法


[0001]本专利技术属于放射性污染测量
，具体为一种基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统及方法。

技术介绍

[0002]核设施退役时需要对其进行拆除，并依据放射性含量的不同进行不同的处理，以及对土壤等进行去污和修复等工作，可大量减少放射物体占用的地方，减少人员维护和看守成本，并增加可再利用土地等。在发生核泄漏污染时，可能对周边环境造成大面积污染，需要对泄漏点周边进行辐射监测，以判断污染的程度及面积，为去污和修复做准备。目前采用的放射性污染热点测量系统主要包括康普顿相机，γ相机等，但由于其成本、尺寸、探测效率等限制，在大范围污染测量中仍有许多不足，时效性较差且人力成本较高。在发生核泄漏事故时，如果能快速地对大面积的放射性污染进行测量，对事故的研判及应急响应有相当重要的意义。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统及方法，使用该系统及方法可实现对大范围区域污染物的X、γ、β污染水平的监测和快速定位。
[0004]为达到以上目的，本专利技术采用的一种技术方案是：
[0005]一种基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，包括光纤探测子系统和污染分布定位子系统，所述光纤探测子系统和所述污染分布定位子系统可通讯连接；
[0006]所述光纤探测子系统用于确定放射性污染的相对位置信息；
[0007]所述污染分布定位子系统用于确定污染热点的空间位置信息，并通过将所述相对位置信息与所述空间位置信息相融合，最终确定放射性污染的分布情况并显示出来。
[0008]进一步，如上所述的基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，所述光纤探测子系统包括闪烁光纤、光电倍增管、信号处理及控制电路，所述闪烁光纤用于与X、γ、β射线相互作用产生光信号；所述光电倍增管固定在所述闪烁光纤的端面，用于收集所述光信号并将其转换成电信号；所述信号处理及控制电路与所述光电倍增管的输出端连接，用于根据所述电信号采用幅度/时间定位算法确定处放射性污染的相对位置信息。
[0009]进一步，如上所述的基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，所述污染分布定位子系统包括卫星导航定位模块、测距模块及污染分布成像模块，所述卫星导航定位模块和所述测距模块的输出端均与所述污染分布成像模块的输入端连接，所述卫星导航定位模块用于确定放射性污染的地理位置信息，所述测距模块用于确定所述光纤探测子系统与放射性污染区域的距离信息。
[0010]进一步，如上所述的基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，所述信号处理及控制电路的输出端与所述污染分布成像模块的输入端连接，将所述相对位置信息传
输到所述污染分布成像模块。
[0011]进一步，如上所述的基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，所述污染分布成像模块将所述放射性污染的相对位置信息、地理位置信息和距离信息相融合，采用基于距离残差的动态融合算法快速确定放射性污染的分布情况，并显示出来。
[0012]进一步，如上所述的基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，所述闪烁光纤的长度≥10m。
[0013]进一步，如上所述的基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，所述闪烁光纤为塑料闪烁光纤、玻璃闪烁光纤或晶体闪烁光纤。
[0014]使用如上所述的测量系统进行大面积放射性污染分布快速测量的方法，包括以下步骤：
[0015]S1、光纤探测子系统通过闪烁光纤与放射性污染产生的X、γ、β射线相互作用，产生微弱的光信号；通过光电倍增管收集所述光信号并将其转换成电信号；对所述电信号采用幅度/时间定位算法确定出放射性污染的相对位置信息，并将所述相对位置信息传输到污染分布成像模块；
[0016]S2、步骤S1的同时，污染分布定位子系统通过卫星导航定位模块确定放射性污染的地理位置信息，通过测距模块确定所述光纤探测子系统与放射性污染区域的距离，并将所述地理位置信息和距离信息传输到所述污染分布成像模块；
[0017]S3、所述污染分布成像模块根据接收到的所述放射性污染的相对位置信息、地理位置信息和距离信息，采用基于距离残差的动态融合算法最终确定放射性污染的分布情况并显示出来。
[0018]采用本专利技术所述的基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统及方法，具有以下显著的技术效果：
[0019]本专利技术采用闪烁光纤作为辐射探测器，闪烁光纤的长度达到10m，能够高效、快速地对大面积放射性污染进行测量，并对其的辐射剂量率分布进行成像，大幅提高了污染热点的搜寻效率，降低了工作人员的受照剂量，为核设施退役和核应急监测提供了新的技术手段。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例中提供的一种基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量方法流程图；
[0021]图2为本专利技术实施例中提供的一种基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统的结构框架图。
具体实施方式
[0022]下面结合具体的实施例与说明书附图对本专利技术进行进一步的描述。
[0023]为解决现有技术在大范围污染测量中成本高、测量设备尺寸大、时效性较差等问题，本专利技术提供了一种基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统及测量方法，该系统及方法采用闪烁光纤作为辐射探测器，确定放射性污染的相对位置，结合北斗导航定位系统和定位算法，可确定污染点的地理位置，实现对大范围区域污染物的X、γ、β污染水平
的监测和快速定位。
[0024]图1示出了本专利技术实施例中提供的一种基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统的结构框架图，该系统主要包括光纤探测子系统100和污染分布定位子系统200，光纤探测子系统100和污染分布定位子系统200可通讯连接，光纤探测子系统100用于确定放射性污染的相对位置，污染分布定位子系统200用于确定污染热点的空间位置信息，通过将光纤探测子系统100测量得到的放射性污染的相对位置信息与污染分布定位子系统200测量得到的空间位置信息相融合，最终确定放射性污染的分布情况。其中：
[0025]光纤探测子系统100包括闪烁光纤110、光电倍增管120、信号处理及控制电路130，闪烁光纤110用于与X、γ、β射线相互作用产生光信号特征；光电倍增管120固定在闪烁光纤110的端面，用于收集闪烁光纤110产生的微弱光信号并将其转换成电信号；信号处理及控制电路130与光电倍增管120的输出端连接，用于根据所述电信号采用幅度/时间定位算法确定放射性污染的相对位置。
[0026]污染分布定位子系统200包括卫星导航定位模块210、测距模块220及污染分布成像模块230，卫星导航定位模块210和测距模块220的输出端均与污染分布成像模块230的输入端连接，卫星导航定位模块210用于确定放射性污染的地理位置信息，测距模块220用于确定光纤探测子系统100与放射性污染区域的距离。
[0027]信号处理及控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，其特征在于，所述系统包括：光纤探测子系统(100)和污染分布定位子系统(200)，所述光纤探测子系统(100)和所述污染分布定位子系统(200)可通讯连接；所述光纤探测子系统(100)用于确定放射性污染的相对位置信息；所述污染分布定位子系统(200)用于确定污染热点的空间位置信息，并通过将所述相对位置信息与所述空间位置信息相融合，最终确定放射性污染的分布情况并显示出来。2.根据权利要求1所述的基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，其特征在于，所述光纤探测子系统(100)包括闪烁光纤(110)、光电倍增管(120)、信号处理及控制电路(130)，所述闪烁光纤(110)用于与X、γ、β射线相互作用产生光信号；所述光电倍增管(120)固定在所述闪烁光纤(110)的端面，用于收集所述光信号并将其转换成电信号；所述信号处理及控制电路(130)与所述光电倍增管(120)的输出端连接，用于根据所述电信号采用幅度/时间定位算法确定处放射性污染的相对位置信息。3.根据权利要求2所述的基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，其特征在于，所述污染分布定位子系统(200)包括卫星导航定位模块(210)、测距模块(220)及污染分布成像模块(230)，所述卫星导航定位模块(210)和所述测距模块(220)的输出端均与所述污染分布成像模块(230)的输入端连接，所述卫星导航定位模块(210)用于确定放射性污染的地理位置信息，所述测距模块(220)用于确定所述光纤探测子系统(100)与放射性污染区域的距离信息。4.根据权利要求3所述的基于光纤的大面积放射性污染分布快速测量系统，其特征在于，所述信...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，袁国军，肖思敏，李兴隆，吴建华，黄晓鹏，张莉，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：