监视正比计数器的增益的方法与装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于监视正比计数器的增益的方法和装置。该方法包括：生成正比计数器的脉冲高度谱；定义脉冲高度谱中的第一窗口以及第二窗口；对脉冲高度谱的第一窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第一窗口计数；对脉冲高度谱的第二窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第二窗口计数；以及确定第一窗口计数与第二窗口计数之间的差值。
【专利说明】监视正比计数器的增益的方法与装置
【技术领域】
[0001]本公开一般涉及正比计数器，并且更特别地涉及用于监视正比计数器的增益的处理。
【背景技术】
[0002]高能与电离辐射的探测器被用于各种应用。这一类的探测器例如包括电离室，正比计数器，盖革一弥勒计数器(Geiger-Mueller counter),以及闪烁计数器,并且可以用于探测高能量光子，诸如X射线或Y-射线。同样地，通过使用位于Y-射线探测器的对面或附近的Y-射线源，Y-射线被用于测量容器中流体的密度与液位。在被测材料是危险的、非常热的情况下、或者在以其它方式直接接触测量是不可能的情况下，Y-射线密度以及液位测量是有用的。此外，所述源以及探测器被安装在容器外，并且无需对该容器进行改造。由源发射的Y-射线可以被容器以及容器中的材料吸收或衰减。到达探测器的Y辐射的强度(strength)可以用于根据所述源的强度(intensity)来指示容器中流体的密度或者液位。
[0003]当测量流体液位时，例如Y -射线发射器和/或探测器可以被放置在容器旁或者容器上，其中信号(或者额定低信号)的存在或不存在可以指示在源和探测器附近的流体的存在或不存在。关于流体密度，在Y-射线源和探测器附近的流体可以吸收或衰减由该源发射的Y-射线，比方说，高的辐射计数可以指示低的流体密度，而低的计数可以指示高的流体密度。
[0004]关于从源发射的到达探测器的Y-射线的量的主要变量是包含在容器内的流体。由源发射的一定百分比的Y-射线被流体吸收或衰减并且因此不能到达探测器。因此，来自探测器的光电倍增管的输出信号的计数率可以与射线必须通过其到达探测器的流体的密度以及Y射线源的强度相关。
[0005]然而，影响高能与电离辐射探测器的可靠性的各种因素已经为人们所知。例如，可能期望如上所述的在工业环境中工作的探测器在光谱内的温度下在长时间段内工作，诸如数年左右。因此，特别是在这些探测器的各种应用中当条件只会变得更加极端时，存在对于优化探测器的使用的需求。
【发明内容】
[0006]通常，在一方面，本公开涉及一种用于监视正比计数器的增益的方法。这种方法包括生成正比计数器的脉冲高度谱，定义脉冲高度谱中的第一窗口以及第二窗口，对脉冲高度谱的第一窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第一窗口计数，对脉冲高度谱的第二窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第二窗口计数，以及确定第一窗口计数与第二窗口计数之间的差值。
[0007]通常，另一方面，本公开涉及一种用于监视正比计数器的增益的增益监视系统。该系统包括存储器，在工作时连接到该存储器的处理器，存储器中存储的计算机可读指令以使处理器对正比计数器的增益进行监视。所述指令包括:生成正比计数器的脉冲高度谱，定义脉冲高度谱中的第一窗口与第二窗口，对脉冲高度谱的第一窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第一窗口计数，对脉冲高度谱的第二窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第二窗口计数，以及确定第一窗口计数与第二窗口计数之间的差值。
[0008]通常，再一方面，本公开涉及一种用于监视正比计数器的增益的方法。这种方法包括生成正比计数器的脉冲高度谱，定义脉冲高度谱中的第一窗口以及第二窗口，对脉冲高度谱的第一窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第一窗口计数，对脉冲高度谱的第二窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第二窗口计数，对由正比计数器输出的超过所述脉冲高度谱的预定计数阈值的电脉冲进行计数，确定所述第一窗口计数与第二窗口计数之间的差值，根据所确定的差值来校正定义所述脉冲高度谱的第一窗口和第二窗口的阈值，以及根据所确定的差值校正脉冲高度谱的计数阈值，其中所述脉冲高度谱的计数阈值的校正是定义脉冲高度谱的第一窗口和第二窗口的阈值的校正的一部分。
[0009]本公开的其他方面和优势将从以下描述以及附加的权利要求而显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的正比计数器的示意图。
[0011]图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的正比计数器的示意图。
[0012]图3示出了使用根据本公开的一个或多个实施例的正比计数器、从不同材料散射回的137Cs的脉冲高度谱。
[0013]图4示出了使用根据本公开的一个或多个实施例的正比计数器的参考脉冲高度
-1'TfeP曰。
[0014]图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视正比计数器的增益的电路的不意图。
[0015]图6示出了根据本公开的一个或多个实施例的、来自在环境室中监测的辐射源的正比计数器的计数率的结果图。
[0016]图7示出了根据本公开的一个或多个实施例的增益监视系统。
【具体实施方式】
[0017]将参考附图来描述本公开的特定实施例。在实施例的以下详细描述中，阐述大量的具体细节以提供更全面的对本公开的理解。但是，对于本领域普通技术人员将显而易见的是:本公开可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，并未详细描述公知的特征，以避免使本公开模糊。
[0018]通常，无论何时当一定数量的能量被存放在高能和电离辐射探测器(诸如:正比计数器)中时，探测器会输出电信号作为具有一定高度(或幅度)的脉冲。输入能量与输出脉冲高度间的转换因数可以被定义为增益。本公开的一个或多个实施例控制、稳定、以及以其它方式监视此增益，该增益可能由于多个因素(诸如温度、探测器的老化率以及其他各种因素)而波动。[0019]根据本公开的正比计数器可以具有各种配置和布置。同样地，现在参考图1和2，示出了根据本公开的一个或多个实施例的正比计数器100的示意图。正比计数器100可以包括阳极102以及阴极104，其中气体被包含在正比计数器100内的阴极104与阳极102之间。在一个或多个实施例中，阴极104可以是圆柱形的外壳，如所示出的那样，其中阳极102可以是细线，该细线位于阴极104内的中间。阳极102可以具有施加到其的正电势，从而在正比计数器100内产生不均匀电场。电阻106和电容108则可以与正比计数器100的阳极102连接以便测量正比计数器100的阳极102所产生的电信号。如图1中所示，电容耦合被示出为用于正比计数器100。然后，那些本领域的普通技术人员将知晓，本公开并不限制于此，因为在不背离本公开的情况下，其他耦合也可以用在正比计数器中。例如:电容耦合，电感耦合，DC耦合，和/或本领域内已知的任何其他耦合可以在不背离本公开的范围的情况下用于正比计数器内。
[0020]在正比计数器100工作期间，图2中的Y (gamma)-射线可以穿过阴极104的充满气体的室，其中Y-射线可以与沿着Y-射线的路径的气体原子相互作用，从而使得气体原子被电离，以从该气体原子去除电子(e)并从气体原子产生阳离子。当遍及正比计数器100移动时，所述电子可以继续行进穿过正比计数器100的气体，从而与其他的气体原子相互作用并电离其他气体原子以从气体原子去除并产生另外的电子以及阳离子。例如:被Y-射线移除的IOOkeV电子可以产生约3000个电子离子对，其被称之为初级电离。同样地，阳极102的正电荷可以用于吸引到其上的电子，而阴极则吸引阳离子。
[0021]在紧接阳极102的附近，电场强度足够强以致于电子获得额外的能量来使电子与其他的气体原子相互作用，从而电离气体原子以从气体原子释放另外的电子并产生另外的阳离子。可以在该附近使用单个自由电子以释放第二个电子，其中两个电子然后可以与其他的气体原子相互作用以便释放另外的电子，其被称为二次电离。从二次电离开始，电子总数量可以在被称为汤森雪崩的雪崩类过程中增加，从而使得到达阳极102的电子总数是来自初级电离的电子数的1，000-10，000倍，其还被称为气体放大。然后可以在正比计数器100的阳极102处收集电荷，并通过电阻106进行放电，以产生可探测的脉冲。初始带电粒子的输入能量与可探测脉冲的输出脉冲高度之间的转换因数可以被定义为正比计数器100的增益。
[0022]系统和电路可以用于监视正比计数器的增益，特别是在正比计数器的增益可能因为一个或多个因素而变化、波动和改变时。比如，如以上讨论的，正比计数器的增益可能与在长时间期间内存在并用于工业环境内不同，和/或与在宽的温度范围内工作不同。进一步地，饱和效应可能影响正比计数器的可靠性，其中在高计数率期间，在阳极附近可能形成离子云以削弱阳极周围的静电场，该静电场的削弱也可能减小正比计数器的增益。
[0023]在一个或多个实施例中，增益监视过程监视并相对于已知基准(诸如Y-射线发射源或者已知能量的电离射线源)稳定增益。可以使用的基准源的示例包括铯源(Cs)，钾源(K)，镅铍源(AmBe)以及宇宙射线。此外，填充正比计数器的气体(其可以包括惰性气体，诸如氩、氦或氙)通常会不能吸收超过300-400keV。因此，当粒子(比如带电粒子或者Y-射线)被用于电离时，粒子可以有足够的能量来从气体原子的内部轨道(诸如原子的K壳层轨道)驱逐紧密保持的电子。该电子的去除使得气体原子不稳定，并且来自更高轨道的电子移至较低轨道内，以填充被去除电子后留下的洞。运动的电子然后以光子的形式释放能量，其能量等于两个轨道之间的能级差，诸如:具有已知能量的特征X射线，诸如K线发射。因此，能量和辐射被发射以具有通过正比计数器内存在的气体表征的能量，发射被称为X射线荧光。
[0024]根据本公开的一个或者多个实施例，可以使用氙(xenon)，因为Y-射线与该气体具有强的相互作用。进一步，在一个或者多个实施例中，137Cs可以被用作已知基准辐射。此夕卜，X射线荧光可以具有在约34.5KeV处存在的能量峰，诸如不管使用的Y辐射源如何均是如此，因为该能量峰很好地位于正比计数器的探测阈值内。相应地，参考图3，示出了使用根据本公开的一个或者多个实施例的正比计数器、从不同材料散射回的137Cs的脉冲高度谱。图3的X轴表示从不同材料散射回的Y辐射的能量，并且y轴表示在特定能级下的Y辐射的计数数量。如图所示，由于氙K线发射(大约34.5keV)的原因，探测到的Y辐射展示出在约相同的能量处的清楚的峰。如以上所讨论的，关于所述计数以及不同材料的峰位置的小的改变或移动反映了由在正比计数器的阳极附近形成的离子云导致的气体放大的减小。本公开的一个或者多个实施例可以用于通过监视以及控制正比计数器内的增益来补偿这一移动。
[0025]正比计数器的增益的改变以及移动可以诸如通过调整施加到正比计数器的阳极的电压和/或调整正比计数器的探测阈值来加以调整与稳定。调整施加到阳极的电压可以移动被探测能量的基准峰在脉冲高度谱中的位置，但也可能改变脉冲高度谱的形状。相应地，根据本公开的在一个或者多个实施例，在监视正比计数器的增益时，探测阈值可以被调
M
iF.0
[0026]现在参考图4，示出了使用根据本公开的一个或多个实施例的正比计数器的基准脉冲高度谱。图4的X轴表示使用正比计数器探测到的带电粒子的能量，并且Y轴表示在特定能级下的带电粒子的计数数量。可以在图4中定义第一窗口 Wl以及第二窗口 W2，并且还可以在图4中定义正比计数器的计数阈值C。如图4中所示，当对正比计数器增益进行监视时，增益监视器被实现以保持第一窗口 Wl与第二窗口 W2之间的相等的计数数目。第一窗口 Wl可以被定义在第一阈值Tl与第二阈值T2之间，而第二窗口 W2可以被定义在第二阈值T2与第三阈值T3之间。然而，本领域普通技术人员将知晓，可以在不背离本公开的范围的情况下针对增益监视器的窗口定义其它阈值和/或范围，诸如通过一起使用增益监视器的窗口之间的不同阈值来加以定义。因此，在图4中，第一阈值Tl，第二阈值T2，以及第三阈值T3可能均大于计数阈值C，其中第二阈值T2大于第一阈值Tl，而第三阈值T3大于第二阈值T2。
[0027]如果因为某些原因造成正比计数器的灵敏度发生变化，则从正比计数器输出的电脉冲的幅度也会变化。比如，如果正比计数器的增益变大了，则电脉冲的幅度也会变大。参考图4，然后通过举例的方式，这意味着高度谱的峰将会向右移动，朝着更高的幅度。因此，具有第一窗口 Wl中的幅度的脉冲数量(被称为第一窗口计数)以及具有第二窗口 W2内的幅度的脉冲数量(称为第二窗口计数)将会发生变化。特别地，第一窗口 Wl内的脉冲数量将会减少，而第二窗口 W2内的脉冲数量将会增加。在一个或者多个实施例中，为了使得增益回归到正常水平，增益监视以及控制处理可以增加定义第一窗口 Wl以及第二窗口 W2的阈值，直到第一窗口 Wl内的脉冲数量变得与第二窗口 W2内的脉冲数量基本相等为止。例如，第一阈值Tl，第二阈值T2，以及第三阈值T3均可以与第一窗口 Wl内的计数数量和第二窗口W2内的计数数量之间的差值成比例地增长。此外，所述计数阈值C可以与第一窗口 Wl内的计数数量和第二窗口 W2内的计数数量之间的差值成比例地增长。这会使得增益回归到其“正常”值或者平衡点。
[0028]另一方面，如果正比计数器的增益下降，则电脉冲的幅度也下降。参考图4然后通过举例的方式，这意味着高度谱的峰将向左移动，朝着较低幅度。因此，具有在第一窗口 Wl以及第二窗口 W2内的幅度的的脉冲的数量将会发生变化。特别地，第一窗口 Wl内的脉冲数量将增加，而第二窗口 W2内的脉冲数量将减少。在一个或者多个实施例中，为了使得增益回归正常水平，增益监视以及控制处理可以减小定义第一窗口 Wl以及第二窗口 W2的阈值直到第一窗口 Wl中的脉冲数量变得基本等于第二窗口 W2中的脉冲数量为止。比如:第一阈值Tl，第二阈值T2，以及第三阈值T3均可以与第一窗口 Wl内的计数数量与第二窗口 W2内的计数数量之间的差值成比例地减小。此外，计数阈值C可以与第一窗口 Wl内的计数数量与第二窗口 W2内的计数数量之间的差值成比例地减小。这会使得增益回归到其“正常”值，或者是平衡点。
[0029]如上所述，具有小于第二窗口计数的第一窗口计数表示增益增大了 ；而具有大于第二窗口计数的第一窗口计数表示增益减小了。因此，在一个或者多个实施例中，增益监视以及控制处理探测第一窗口计数与第二窗口计数之间的差值，并且作为响应，生成控制信号以与该差值成比例地改变定义第一窗口 Wl以及第二窗口 W2的阈值。进一步地，在一个或者多个实施例中，增益监视以及控制处理探测第一窗口计数与第二窗口计数之间的差值，并且作为响应，生成控制信号以与该差值成比例地改变计数阈值C。
[0030]现在参考图5，示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视正比计数器的增益的电路500的示意图。电路500可连接到正比计数器以接收来自正比计数器的电脉冲，其中所述电路500然后可以基于电路500的配置而输出计数。如图所示，电路500可以包括多个鉴别器单元，诸如第一鉴别器单元502A，第二鉴别器单元502B以及第三鉴别器单元502C。鉴别器单元502A，502B，以及502C可以各自连接到逻辑门单元504，其中鉴别器单元502A, 502B,以及502C可以对应于第一阈值Tl，第二阈值T2，以及第三阈值T3。例如，如果电路500所接收到的电脉冲在第一窗口 Wl中，则第一鉴别器单元502A和第二鉴别器单元502B会过滤所接收到的脉冲，因为该电脉冲不大于分别定义第一鉴别器单元502A和第二鉴别器单元502B的第三阈值T3和第二阈值T2。因而，第一鉴别器单元502A以及第二鉴别器单元502B可能不会给逻辑门单元504提供任何相应的脉冲。但是，当电脉冲大于第一阈值Tl时，第三鉴别器单元502C不会过滤或者鉴别，从而为逻辑门单元504提供相应的脉冲。通过接收来自鉴别器单元502A，502B，和502C的该脉冲组合，逻辑门单元504可以确定电路500接收到的电脉冲在第一窗口 Wl内。
[0031]如果电路500接收到的电脉冲位于第二窗口 W2内，则第一鉴别器单元502A会过滤所接收到的脉冲，因为电脉冲不大于定义第一鉴别器单元502A的第三阈值T3。因此，第一鉴别器单元502A不会为逻辑门单元504提供任何相应的脉冲。但是，当电脉冲大于第二阈值T2时，第二鉴别器单元502B不会过滤或者鉴别，从而为逻辑门单元504提供相应的脉冲。通过接收来自鉴别器单元502A以及502B的该脉冲组合，逻辑门单元504可以确定电路500接收到的电脉冲位于第二窗口 W2内。
[0032]逻辑门单元504然后可以连接到计数单元506 (诸如可逆计数器)。根据一个或者多个实施例，计数单元506会能够相对于第二窗口 W2保持对第一窗口 Wl内接收到的电脉冲进行计数。例如:在第一窗口 Wl内接收到的电脉冲会使得计数单元506的状态减小，并且在第二窗口 W2内接收到的电脉冲会使得计数单元506的状态增加。该减小和增加会允许计数单元506确定在第一窗口 Wl内接收到的电脉冲的计数和数量与在第二窗口 W2内接收到的电脉冲的计数和数量之间的差值。计数单元506然后可以连接到转换器508，诸如数字到幅度转换器(digit-to-amplitude converter),其中计数单元506的该差值和状态被转换为电压并输出。计数单元506可以被用作为数字积分器，其中来自转换器508的输出与第一窗口 Wl内累积的脉冲数与第二窗口 W2内累积的脉冲数之间的差值成比例。
[0033]进一步，电路500可以包括多个求和单元，诸如第一求和单元510A，第二求和单元510B,以及第三求和单元510C。求和单元510A，510B，以及510C可以被分别连接在转换器508与鉴别器单元502A，502B,和502C之间，因而，从转换器508输出的电压可以被求和单元510A，510B，和510C接收，其中求和单元510A，510B，和510C然后可以根据从转换器508输出的电压对鉴别器单元502A，502B,和502C的阈值Tl，T2jPT3进行校正或调整(例如，增大和/或减小)。从而，第一窗口 Wl内累积的脉冲数量(第一窗口计数)与第二窗口 W2内累积的脉冲数量(第二窗口计数)之间的差值被用以与所确定的差值成比例地校正或调整鉴别器单元502A, 502B,和502C的阈值Tl，T2，和T3。
[0034]例如，如上所述，如果在第二窗口 W2内比第一窗口 Wl内接收到更多的电脉冲和计数，则表明增益增大了，增益监视以及控制处理可以增加定义第一窗口 Wl和第二窗口 W2的阈值Tl，T2，和T3，直到第一窗口 Wl中的脉冲数量变得与第二窗口 W2中的脉冲数量基本相等为止。但是，如果在第一窗口 Wl内比第二窗口 W2内接收到更多的电脉冲和计数，则表明增益减小了，增益监视以及控制处理可以减小定义第一窗口 Wl和第二窗口 W2的阈值，直到第一窗口 Wl中的脉冲数量变得与第二窗口 W2中的脉冲数量基本相等为止。
[0035]如上所述，增益监视以及控制处理(诸如图5中的电路500)在第一窗口计数与第二窗口计数相等时可能达到平衡状态。但是，为了说明来自该监视以及控制处理的任何过补偿，如图4中所示，计数阈值C也可以被根据第一窗口 Wl中累积的脉冲数量(第一窗口计数)与第二窗口 W2中累积的脉冲数量(第二窗口计数)之间的差值来进行校正或调整。例如，关于图5，鉴别器单元512可以被包含在电路500中，其中鉴别器单元512可以对应于计数阈值C。同样地，对于电路500接收到的电脉冲大于计数阈值C而言，鉴别器单元512不会过滤或者鉴别，从而使得该电脉冲能够被正比计数器计数。
[0036]进一步地，求和单元514可以被连接在转换器508与鉴别器单元512之间。从而，从转换器508输出的电压可以由求和单元514接收，其中该求和单元514然后可以根据从转换器508输出的电压对鉴别器单元512的计数阈值C进行校正或调整(例如:增大和/或减小)。因此，第一窗口 Wl内累积的脉冲数量(第一窗口计数)与第二窗口 W2内累积的脉冲数量(第二窗口计数)之间的差值被用于与所确定的差值成比例地调整鉴别器单元512的计数阈值C。
[0037]根据本公开的一个或多个实施例，计数阈值的校正或调整可以是定义第一窗口以及第二窗口的阈值的校正或调整的一部分。例如，参考图4和5，虽然计数阈值C与阈值Tl，T2，和T3 —起可以与第一窗口计数和第二窗口计数之间的差值成比例地增大和减小，但是，阈值Tl，T2，和T3总体上可以比计数阈值C的总体增大或减小更多地增大或减小。这样的配置可以使得增益监视器在监视以及控制正比计数器的增益时能够不过补偿。同样地，参考图5，电路500可以诸如通过具有由在转换器508和求和单元514之间连接的第一电阻Rl和第二电阻R2定义的分压器516而包括分压器516。该分压器516可以用于减小由求和单元516从转换器508接收的电压，从而使得仅有来自转换器508的输出的一部分影响到计数阈值C。
[0038]出于实验目的，在环境室中监视来自辐射源(在这个情况下为137Cs)的正比计数器的计数率。结果在图6中以图形方式示出。图6的X轴表示当使用正比计数器时的温度，而Y轴表示正比计数器的归一化的计数率。环境室内的温度被改变以监视与计数器增益成比例的变化。
[0039]如所期望的，改变温度均影响正比计数器的增益。例如，谱A示出温度如何影响没有监视增益或校正的正比计数器的归一化计数率，其中谱A跨越被测温度在约-1.5%与约+1.5%之间移动。谱B则示出根据本公开的增益监视和控制处理会如何提高正比计数器的增益的可靠性。与谱B对应的正比计数器将具有以下阈值中的每一个:包括采用相同的总体校正因子或电压调整的计数阈值。同样地，谱B被示出为跨越被测温度在小于约+1.0%到约-1.0%之间移动。谱C则示出根据本公开的增益监视以及控制处理可以如何甚至进一步提高正比计数器的增益的可靠性。与谱C对应的正比计数器可以具有作为定义第一窗口和第二窗口的阈值的校正或调整的一部分的计数阈值的校正或调整。同样地，谱C被示出为跨越被测温度在小于约+0.25%到小于约-0.25%之间移动。
[0040]进一步地，增益监视以及控制处理的一个或多个实施例可以在任何种类的计算机系统上实现作为正比计数器增益监视系统。例如，如图7中所示，增益监视系统700包括处理器702，相关联的存储器704，存储设备706，以及现今的计算机的大量其他元件和功能类型(未示出)。存储器704可以包括用于使增益监视系统700执行根据本公开的一个或多个实施例的增益监视处理的指令。
[0041]增益监视系统700还可以包括输入装置，诸如键盘708和鼠标710，以及输出装置，诸如显示器712。增益监视系统700可以经由网络接口连接(未示出)连接到局域网(LAN)或广域网(例如因特网)(未示出)。本领域技术人员将知晓这些输入与输出装置可以采取现在已知的或者以后会研发的其他形式。
[0042]进一步地，本领域技术人员将知晓，增益监视系统700的一个或者多个元件可以被放置在远程位置，并通过网络连接到其他元件。进一步地，一个或者多个实施例可以在具有多个节点的分布式系统上实现，其中本发明的各个部分(例如侵入探测系统，响应答复器，服务器，客户端)可以被放置在分布式系统内的不同节点上。在一个或者多个实施例中，节点与计算机系统相对应。可替换地，节点可以与具有相关联的物理存储器的处理器相对应。节点可以可替换地与具有共享存储器和/或资源的处理器相对应。进一步地，用于执行本发明的实施例的软件指令可以被存储在有形的计算机可读媒介上，诸如:数字视频盘(DVD)，致密盘(CD)，磁盘，磁带、或任何其他合适的有形计算机可读存储设备。
[0043]本公开的实施例的优势可以包括如下中的一个或多个。本公开的一个或者多个实施例可以有效地监视和/或控制正比计数器的灵敏度(或者增益)，从而使得尽管存在外部或环境因素(诸如温度、正比计数器的老化率、或上面讨论的其它因素)，灵敏度仍然保持相对恒定。有效地保持探测器的灵敏度使得正比计数器能够获得具有更好精准度的测量结果。进一步地，本领域技术人员将知晓，可以在各种环境或应用中实施本公开的实施例。例如，本公开的一个或者多个实施例可以被用来从被配置为测量原油或精炼流体的物理参数(诸如密度)的正比计数器获得精确的测量结果。
[0044]尽管该公开已经针对仅有限数量的实施例进行了描述，但是受益于本公开的本领域技术人员将知晓，可以设计其它未背离本公开的范围的实施例。因此，本公开的范围应该仅受到随附权利要求的限制。
【权利要求】
1.一种用于监视正比计数器的增益的方法，该方法包括: 生成正比计数器的脉冲高度谱； 定义脉冲高度谱中的第一窗口以及第二窗口 ； 对脉冲高度谱的第一窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第一窗口计数； 对脉冲高度谱的第二窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第二窗口计数；以及 确定第一窗口计数与第二窗口计数之间的差值。
2.权利要求1所述的方法，进一步包括: 根据所确定的差值来校正定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值。
3.权利要求2所述的方法，其中，如果第一窗口计数比第二窗口计数大，则所述校正定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值包括: 与所确定的差值成比例地减小定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值。
4.权利要求2所述的方法，其中，如果第一窗口计数比第二窗口计数小，则所述校正定义所述脉冲高 度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值包括: 与所确定的差值成比例地增大定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值。
5.权利要求2所述的方法，其中所述脉冲高度谱的第一窗口由第一阈值与第二阈值来加以定义，其中第二阈值比第一阈值大；并且所述脉冲高度谱的第二窗口由第二阈值与第三阈值来加以定义，其中第三阈值比第二阈值大。
6.权利要求1所述的方法，进一步包括: 对所述正比计数器输出的超过所述脉冲高度谱的预定计数阈值的电脉冲进行计数；以及 根据所确定的差值对所述脉冲高度谱的所述计数阈值进行校正。
7.权利要求5所述的方法，其中如果第一窗口计数大于第二窗口计数，则对所述计数阈值进行校正包括: 与所确定的差值成比例地减小所述脉冲高度谱的计数阈值。
8.权利要求5所述的方法，其中，如果第一窗口计数小于第二窗口计数，则对所述计数阈值进行校正包括: 与所计算的/所监视的差值成比例地增大所述脉冲高度谱的计数阈值。
9.权利要求1所述的方法，进一步包括: 对由所述正比计数器输出的超过所述脉冲高度谱的预定计数阈值的电脉冲进行计数； 根据所确定的差值对定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值进行校正； 根据所确定的差值对所述脉冲高度谱的所述计数阈值进行校正； 其中所述脉冲高度谱的计数阈值的校正是定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值的校正的一部分。
10.权利要求9所述的方法，其中所述定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值大于所述脉冲高度谱的所述计数阈值。
11.一种用于监视正比计数器的增益的增益监视系统，该系统包括: 存储器； 在工作时连接到该存储器的处理器；以及 存储器中存储的计算机可读指令，用于使处理器对正比计数器的增益进行监视，所述指令包括: 生成正比计数器的脉冲高度谱； 定义脉冲高度谱中的第一窗口与第二窗口； 对脉冲高度谱的第一窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第一窗口计数；对脉冲高度谱的第二窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第二窗口计数；以及 确定第一窗口计数与第二窗口计数之间的差值。
12.权利要求11所述的系统，所述指令进一步包括: 根据所确定的差值来校正定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值。
13.权利要求12所述的系统，其中，如果第一窗口计数比第二窗口计数大，则所述校正定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值包括: 与所确定的差值成比例地减小定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值。
14.权利要求12所述的系统，其中，如果第一窗口计数比第二窗口计数小，则所述校正定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值包括: 与所确定的差值成比例地增大定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值。
15.权利要求11所述的系统，所述指令进一步包括: 对所述正比计数器输出的超过所述脉冲高度谱的预定计数阈值的电脉冲进行计数；以及 根据所确定的差值对所述脉冲高度谱的所述计数阈值进行校正。
16.权利要求15所述的系统，其中，如果第一窗口计数大于第二窗口计数，则对所述计数阈值进行校正包括与所确定的差值成比例地减小所述脉冲高度谱的计数阈值，并且其中，如果第一窗口计数小于第二窗口计数，则对所述计数阈值进行校正包括:与所计算的/所监视的差值成比例地增大所述脉冲高度谱的计数阈值。
17.权利要求1所述的系统，指令进一步包括: 对由所述正比计数器输出的超过所述脉冲高度谱的预定计数阈值的电脉冲进行计数； 根据所确定的差值对定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值进行校正； 根据所确定的差值对所述脉冲高度谱的所述计数阈值进行校正； 其中所述脉冲高度谱的计数阈值的校正是定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值的校正的一部分。
18.权利要求17所述的系统，其中定义所述脉冲高度谱的第一窗口以及第二窗口的阈值大于脉冲高度谱的所述计数阈值。
19.一种用于监视正比计数器的增益的方法，该方法包括: 生成正比计数器的脉冲高 度谱；定义脉冲高度谱中的第一窗口以及第二窗口 ； 对脉冲高度谱的第一窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第一窗口计数； 对脉冲高度谱的第二窗口中由正比计数器输出的电脉冲进行计数，从而定义第二窗口计数；对由正比计数器输出的超过所述脉冲高度谱的预定计数阈值的电脉冲进行计数； 确定所述第一窗口计数与第二窗口计数之间的差值； 根据所确定的差值来校正定义所述脉冲高度谱的第一窗口和第二窗口的阈值，以及 根据所确定的差值校正脉冲高度谱的计数阈值； 其中所述脉冲高度谱的计数阈值的校正是定义脉冲高度谱的第一窗口和第二窗口的阈值的校正的一部分。
20.权利要求19所述的方法，其中所述脉冲高度谱的第一窗口由第一阈值与第二阈值来加以定义，其中第二阈值比第一阈值大；其中所述脉冲高度谱的第二窗口由第二阈值与第三阈值来加以定义，其中`第三阈值比第二阈值大，且其中第一阈值大于所述计数阈值。
【文档编号】G01T1/18GK103728649SQ201310471598
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2012年10月12日
【发明者】A.库利克, A.J.埃辛 申请人:赛默飞世尔科技有限公司