图4为实施例1中得到直线A、直线B的原理图。
[0037]图中:1、平台底座;2、支撑杆;3、托盘;4、旋转台；5、探测器组。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0039]实施例1:参见图1到图4，一种三维空间γ放射源定位搜寻装置，包括上位机和平台底座1，平台底座1上竖直设有一带刻度的支撑杆2，所述支撑杆2上设有一能上下移动的圆形托盘3，所述托盘3表面同轴设有一旋转台4、旋转台4上表面设有探测器组5，所述探测器组5由数个沿托盘3径向均匀分布的探测器构成；
[0040]所述平台底座1能水平移动、控制圆形托盘3上下移动和旋转台4的水平旋转；
[0041]支撑杆2内设有一运动控制单元，所述运动控制单元与探测器组5相连，采集探测器的探测计数和探测方向角发送至上位机，由上位机处理后收取上位机的运动控制命令，控制平台底座1运动。
[0042]所述托盘3上设有方位和刻度，探测器为8个，其中一个探测器为1号探测器，对准正北方向。
[0043]本装置的工作原理是，通过探测器组5采集数据，发送至上位机中，由上位机计算后，发送控制命令给运动控制单元，再由运动控制单元传递给平台底座1，由运动控制单元一步步控制平台底座1的运动，实现探测器组5水平、竖直方向、以及水平旋转的运动。结合对应的软件，本装置是一步步靠近放射源的。
[0044]一种三维空间γ放射源定位搜寻方法，探测放射源的水平位置，包括以下步骤:
[0045]1)将三维空间γ放射源定位搜寻装置放置在探测区域内，移动托盘3至支撑杆2—预设高度，探测器组5中探测器为Ν个，依次编号为1号探测器到Ν号探测器，其中1号探测器中心线对准托盘3正北方向，各探测器中心线与正北方向在顺时针上的夹角，为各探测器的探测方位角Θ;
[0046]在此，设探测器组5中探测器为8个，依次编号为1号探测器到8号探测器；
[0047]2)通过旋转探测器组5扫描水平空间，探测器组5水平扫描旋转测量Μ次，每次旋转角度为w(w=360°/(NXM)，即可获取水平一周不同探测方位角上的探测计数率，以探测方位角Θ为横轴，对应角度上的探测计数率为纵轴的方位角-计数统计谱线，计算得到最大探测计数率的探测方向角0max，具体包括以步骤:
[0048]A.初始位置探测器组5探测一次，上位机获取到N个探测方位角的探测计数率并保存；
[0049]Β.将探测器组5顺时针旋转Μ-1次，每旋转一次获取到Ν个探测方位角的探测计数率并保存，总共获取到Μ X Ν个探测方位角的探测计数率；
[0050]C.形成方位角-计数统计谱线，计算得到最大探测计数率的探测方向角0max;
[0051]在这一步中，假设M=5，共测量了5次，那么探测器旋转了4次，旋转角度w=360°/(N*M)=360°/(8*5)=9°，所以旋转1次的角度是9度。初始位置探测器组5探测1次，获取到8个探测方位角的探测计数率，然后旋转探测器组5四次，每旋转一次计数一次，一共获取到40个探测方位角的探测计数率，这时候，刚好把一个圆周360°，以9°的间隔采样了一周。在这40个探测方位角的探测计数率中，拟合函数获得最大探测计数率的探测方向角9max;
[0052]3)以托盘3中心为原点0，正北方向为纵轴，正东方向为横轴，以tan(9O_0max)为斜率过原点0做直线La;
[0053]4)把移动平台沿着横轴移动数米到点C，重复步骤2)，得到对应最大计数率探测方位角α，以tan( 90-α )为斜率，过C点做直线Lb ；
[0054]5)直线La和直线Lb的交点D为预测放射源水平位置α为放射源的方向；若线段CD大于0.5米，则选取线段CD中间点为新的原点，重复步骤2)、3);
[0055]若线段⑶小于0.5米则终止搜寻，视C点位置为探测器的水平位置。
[0056]以上为水平位置的测量。
[0057]探测放射源的高度位置，包括以下步骤:
[0058]1)当线段⑶小于0.5米后，使1号探测器中心线对应直线Lb，上下移动托盘3，每等距离移动一次，记录1号探测器的探测计数率和其对应的高度值；
[0059]2)以高度为横坐标，探测计数率为纵坐标，建立高度-探测器计数率的统计谱线，求出探测计数率最大点对应的高度，即对应放射源在空间上的高度位置。
[0060]探测放射源水平位置和高度位置，可以先确定水平位置，再确定高度位置，或者先确定水平位置在0.5米左右，确定高度位置，再确定水平位置，将0.5米的距离，缩短到0.1米，具体视实际情况而定。
【主权项】
1.一种三维空间γ放射源定位搜寻装置，其特征在于:包括上位机和平台底座，平台底座上竖直设有一带刻度的支撑杆，所述支撑杆上设有一能上下移动的圆形托盘，所述托盘表面同轴设有一旋转台、旋转台上表面设有探测器组，所述探测器组由数个沿托盘径向均匀分布的探测器构成； 所述平台底座能水平移动、控制圆形托盘上下移动和旋转台的水平旋转； 支撑杆内设有一运动控制单元，所述运动控制单元与探测器组相连，采集探测器的探测计数和探测方向角发送至上位机，由上位机处理后收取上位机的运动控制命令，控制平台底座运动。2.根据权利要求1所述的三维空间γ放射源定位搜寻装置，其特征在于:所述托盘上设有方位和刻度，探测器为多个，其中一个探测器为1号探测器，对准正北方向。
【专利摘要】本实用新型公开了一种三维空间γ放射源定位搜寻装置，包括上位机和平台底座，平台底座上竖直设有一带刻度的支撑杆，所述支撑杆上设有一能上下移动的圆形托盘，所述托盘表面同轴设有一旋转台、旋转台上表面设有探测器组，所述探测器组由数个沿托盘径向均匀分布的探测器构成；所述平台底座能水平移动、控制圆形托盘上下移动和旋转台的水平旋转。本<b>实用新型</b>采用多探测器扫描空间辐射获取放射源的方位，估计放射源的位置，然后放射源搜索迭代算法控制搜寻装置不断靠近放射源，从而实现三维空间放射源的自动搜索定位，在水平方向上离放射源的位置误差不超过10cm。
【IPC分类】G01T1/16
【公开号】CN205139378
【申请号】CN201520980658
【发明人】王磊, 李三刚, 庹先国, 赵柏俊, 姚付良, 卢位
【申请人】成都理工大学, 王磊
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月2日