一种用于探测器系统的增益稳定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于探测器系统的增益稳定装置，其包括：一光源；探测器单元，用于接收来自所述光源的光，并将光信号转化成表示所述光信号的电信号；放大电路，其用于对来自探测器单元的电信号进行增益放大；数据采集模块，其与所述放大电路相耦合，用于采集经过所述放大电路增益放大的电信号，并输出对应于所述光源光强的检测输出值；控制单元，其用于将所述数据采集模块输出的检测输出值与预定的射线能量标定值进行比较，并基于所述比较结果对所述放大电路的可变增益进行调整，以使所述检测输出值与所述标定值相一致。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于探测器系统的增益稳定装置，更具体地说，涉及一种用于闪烁探测器系统的增益稳定装置。该技术用于使用闪烁探测器的放射性物质射线探测系统的性能稳定和自检。
技术介绍
探测器是放射性物质探测系统中的重要组成部件。闪烁探测器具有探测效率高、测量灵敏度高和能谱响应广等优点，因此闪烁探测器系统在放射性物质探测领域中被广泛应用。由于闪烁体晶体、光电倍增管、电子学线路等易受环境温湿度变化和自身老化等因素的影响，导致闪烁探测器系统的性能发生改变，因此该类设备必须定期进行增益校正和刻度。目前通用的方法是定期将该类设备送权威部门，用标准的放射源进行校正、刻度，给实际使用带来很多不便。已经提出一种利用LED光源的发光特性，模拟射线在晶体中的发光过程，对闪烁体的物理性能进行检验，但是现阶段的同类技术并不具有为探测器系统进行自稳定和自刻度的功能。相应地，有必要提供一种用于探测器系统的增益稳定装置及其控制方法，其利用发光源进行闪烁探测器系统的自检、自稳、自刻度，特别是对探测器系统的增益以及光源的发光强度进行自稳定的控制装置和方法。
技术实现思路
鉴于此，本技术的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。相应地，本技术的目的之一在于提供一种用于探测器系统的增益稳定装置，其包括一光源；探测器单元，用于接收来自所述光源的光，并将光信号转化成表示所述光信号的电信号；放大电路，其用于对来自探测器单元的电信号进行增益放大；数据采集模块，其与所述放大电路相耦合，用于采集经过所述放大电路增益放大的放大电信号，并输出对应于所述光源光强的检测输出值；控制单元，其用于将所述数据采集模块输出的检测输出值与预定的射线能量标定值进行比较，并基于所述比较结果对所述放大电路的可变增益进行调整，以使所述检测输出值与所述标定值相一致。在上述技术方案中，所述控制单元包括一上位机，其用于读取所述数据采集模块的检测输出值，并计算所述数据采集模块输出的检测输出值与所述标定值的差值，其中当所述差值大于零时，降低所述放大电路的增益；当所述差值小于零时，增加所述放大电路的增益。进一步地，所述探测器系统的增益稳定装置还包括稳定单元前端模块，其包括所述光源；以及测光元件，其用于测量来自所述光源的发光强度，将其转换成光强数据并输出。在一种优选技术方案中，探测器系统的增益稳定装置还包括稳定单元控制模块，其接收由所述测光元件输出的光强数据，并将其与所述光源的光强标定数据进行比较，并基于所述比较结果对所述光源的发光强度进行调整，以使所述光强数据与所述光强标定数据相一致。在上述技术方案中，所述稳定单元控制模块计算所述测光元件输出的光强数据与所述光源的光强标定数据的差值，其中当所述差值大于零时，降低所述光源的发光强度；当所述差值小于零时，增加所述光源的发光强度。在上述技术方案中，所述稳定单元前端模块还包括测温元件，其用于测量所述测光元件的温度；所述稳定单元控制模块响应于所述测温元件的温度变化，对所述光源的发光强度进行调整，以使所述光源的发光强度与测光元件的温度无关。具体地，所述探测器单元包括闪烁体探测器；和与所述闪烁体探测器相连的光电倍增管。在上述技术方案中，所述稳定单元前端模块结合到所述闪烁体探测器的表面上，并且与所述闪烁体探测器光耦合。具体地，所述上位机是工控机，其通过通讯端口分别与稳定单元控制模块、放大电路和数据采集模块进行通讯。具体地，所述闪烁体探测器用于探测伽马射线或中子；以及所述光源是LED光源。根据本技术的另一方面，其提供一种用于探测器系统增益稳定的控制方法，其包括步骤控制发光源以标定的发光强度来发光；驱动探测器单元接收来自所述光源的光，并将光信号转化成表示所述光信号的电信号;通过放大电路对来自探测器单元的电信号进行增益放大； 通过数据采集模块采集经过所述放大电路增益放大的放大电信号，并输出对应于所述光源光强的检测输出值；通过将所述数据采集模块输出的检测输出值与预定的射线能量标定值进行比较，来确定所述探测器系统的参数变动量，并基于所述参数变动量对所述放大电路的可变增益进行调整，以使所述检测输出值与所述标定值相一致。在上述技术方案中，所述对所述放大电路的可变增益进行调整的步骤包括读取所述数据采集模块的检测输出值，并计算所述数据采集模块输出的检测输出值与所述标定值的差值，其中当所述差值大于零时，降低所述放大电路的增益；当所述差值小于零时，增加所述放大电路的增益。进一步地，探测器系统增益稳定的控制方法，其特征在于还包括步骤通过测光元件测量来自所述光源的发光强度，将其转换成光强数据并输出；以及接收由所述测光元件输出的光强数据，并将其与所述光源的光强标定数据进行比较，并基于所述比较结果对所述光源的发光强度进行调整，以使所述光强数据与所述光强标定数据相一致。在上述技术方案中，所述调整步骤包括计算所述测光元件输出的光强数据与所述光源的光强标定数据的差值，其中当所述差值大于零时，降低所述光源的发光强度；当所述差值小于零时，增加所述光源的发光强度。在一种优选方式中，上述控制方法还包括步骤通过测温元件测量所述测光元件的温度，并将所述测光元件的温度的数据输出到所述稳定单元控制模块中；以及响应于所述测温元件的温度变化，对所述光源的发光强度进行调整，以使所述光源的发光强度与测光元件的温度无关。进一步地，当所述测光元件输出的光强数据与所述光源的光强标定数据的差值以及所述数据采集模块输出的检测输出值与预定的射线能量标定值的差值都为零时，结束对光源的发光强度和探测器系统的增益的调节。本技术的上述不特定的实施方式至少具有下述一个或者多个方面的优点和效果本技术是针对上述闪烁探测器系统稳定性易受环境温湿度变化和自身老化等因素影响而发生的改变，在一种优选实施方式中，其提供一个稳定单元，该单元由一个稳定单元前端模块和一个稳定单元控制模块组成；稳定单元前端模块可以包含作为光源的发光器件、环境温度传感器、光强度检测器件和减光片，该稳定单元前端模块紧贴探测器表面安装，并与闪烁体探测器光耦合；稳定单元控制模块控制前端模块中的发光器件的发光强度和时间，是一个具有自动修正的控制模块；配合一个放大电路，例如高精度数字增益放大电路，以及上位机，例如工控机、工作站，可自动完成对闪烁探测器系统的增益校正和刻度。本技术利用发光源发出的恒定脉冲光的光谱与闪烁体发射、传导和吸收光谱相匹配的特性，通过检测和控制发光源发光强度来模拟射线在闪烁体内的发光特性和发光量，结合数字控制增益放大电路，从而在不使用标准放射源的条件下，实现整个探测器系统的增益自稳定和自检。同现有技术相比，本技术在实现闪烁探测器系统定时和非定时自检、自刻度方面具有良好的稳定性和实时性；同时具有设计合理、兼容性好，适应范围广，不需配备复杂设备，不需要放射源，运行成本低，操作安全等特点。由此，本技术广泛适用于利用闪烁探测器系统以探测放射性物质射线的剂量、能谱、计数率的各种仪器和设备的开发制造等
附图说明图I是根据本技术的一种实施方式的用于探测器系统的增益稳定装置的结构示意图。图2是显示图I中的用于探测器系统的增益稳定装置的自稳定运行的逻辑关系图；以及图3是根据本技术的一种实施方式的用于探本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于探测器系统的增益稳定装置，其包括：?光源；?探测器单元，用于接收来自所述光源的光，并将光信号转化成表示所述光信号的电信号；?放大电路，其用于对来自探测器单元的电信号进行增益放大；?数据采集模块，其与所述放大电路相耦合，用于采集经过所述放大电路增益放大的放大电信号，并输出对应于所述光源光强的检测输出值；?控制单元，其用于将所述数据采集模块输出的检测输出值与预定的射线能量标定值进行比较，并基于所述比较结果对所述放大电路的可变增益进行调整，以使所述检测输出值与所述标定值相一致。

【技术特征摘要】
1.一种用于探测器系统的增益稳定装置，其包括 光源； 探测器单元，用于接收来自所述光源的光，并将光信号转化成表示所述光信号的电信号; 放大电路，其用于对来自探测器单元的电信号进行增益放大； 数据采集模块，其与所述放大电路相耦合，用于采集经过所述放大电路增益放大的放大电信号，并输出对应于所述光源光强的检测输出值； 控制单元，其用于将所述数据采集模块输出的检测输出值与预定的射线能量标定值进行比较，并基于所述比较结果对所述放大电路的可变增益进行调整，以使所述检测输出值与所述标定值相一致。2.根据权利要求I所述的用于探测器系统的增益稳定装置，其特征在于 所述控制单元包括一上位机，其用于读取所述数据采集模块的检测输出值。3.根据权利要求2所述的用于探测器系统的增益稳定装置，其特征在于还包括所述稳定单元前端模块，其包括 所述光源；以及 测光元件，其用于测量来自所述光源的发光强度，将其转换成光强数据并输出。4.根据权利要求3所述的用于探测器系统的增益稳定装置，其特征在于还包括 稳定单元控制模块，其接收由所述测光元件输出的光强数据，并将其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琳，阮明，苗高峰，吕君，吴涛，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：