基于电离室系统的检测方法与流程

本发明涉及一种辐射监测技术领域，尤其涉及一种基于电离室系统的检测方法。

背景技术：

目前国内外主要应用的基准电离室包括自由空气电离室和石墨空腔电离室。在250kV～600kV X射线空气比释动能基准建立中，当X射线管电压超过400kV时，次级电子间距的增加使得所需自由空气电离室的电极距非常大，由于自由空气电离室在测量较高能量段射线方面的局限性，现欲使用石墨空腔电离室作为基准电离室。

电离室检测系统是利用电离辐射的电离效应测量电离辐射的探测器。在应用电离室检测系统的过程中，附加滤过片的作用是对入射的X射线进行过滤，过滤后的X射线射入石墨电离室，使电离室内空气电离产生电离电流。石墨电离室的位置不能进行精确调节，从而导致现有电离室检测系统的测量精度较低。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种基于电离室系统的检测方法，通过多维调节平台装置能够对电离室装置的位置进行精确调节，从而提高了电离室检测系统的测量精度，可操控性高。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于电离室系统的检测方法，所述基于电离室系统的检测方法包括：

将X光机设置于X光机平台上；

将附加滤过片插接于滤过装置上；

调节所述滤过装置，使所述附加滤过片中心与X光机的X光出射位置在同一水平位置；

控制第一电机驱动第一底座在第一导轨上运动至工作位置；并且控制第二电机驱动第二底座在第二导轨上运动至工作位置；

调节升降装置和所述升降装置上的旋转台，使设置于所述旋转台上的电离室装置的接收射线位置与所述附加滤过片中心、X光机的X光出射位置在同一条直线上；

所述X光机产生初始X射线束；

所述初始X射线束经过附加滤过片后，对低于第一阈值能量的射线进行滤除；

所述电离室装置接收过滤后的X射线束，所述过滤后的X射线束使所述电离室装置内的空气发生电离，产生电离电流；

静电计对电离电流进行检测，得到电离电流值。

优选的，所述滤过装置具有滤过转盘，所述滤过转盘设有包括N个滤光孔，所述N为大于1的正整数，所述附加滤过片插接于所述滤光孔中；所述滤过转盘由滤过旋转电机驱动；

所述调节所述滤过装置具体为：所述滤过旋转电机接收滤过旋转信号，驱动所述滤过转盘转动，带动所述滤过转盘的附加滤过片旋转至工作位。

优选的，所述旋转台包括旋转驱动电机、固定部和旋转盘；所述旋转盘设置于所述固定部上；

所述调节旋转台具体为：所述旋转驱动电机接收旋转信号，驱动所述旋转盘在所述固定部上旋转。

优选的，所述第一导轨包括：固定平台、两条滑轨、第一滑块和丝杠；

所述两条滑轨平行设置于所述固定平台上；所述丝杠设置于所述两条滑轨中间，并平行于所述两条滑轨；所述第一滑块设置于所述丝杠上并与第一底座的底部相连；

所述控制第一电机驱动所述第一底座在第一导轨上运动至工作位置具体为：所述第一电机接收第一位移信号，驱动所述丝杠转动，带动所述第一滑块沿所述丝杠运动至工作位置。

优选的，在所述静电计对电离电流进行检测之后，所述检测方法还包括：改变所述初始X射线束的强度和平均能量，再次进行检测。

进一步优选的，在所述静电计对电离电流进行检测之后，所述检测方法还包括：旋转所述滤过转盘，更换处于工作位的附加滤过片，再次进行检测。

本发明实施例提供的基于电离室系统的检测方法，通过多维调节平台装置能够对电离室装置的位置进行精确调节，从而提高了电离室检测系统的测量精度，可操控性高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电离室系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的基于电离室系统的检测方法的流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的基于电离室系统的检测方法，执行于电离室系统中，所述电离室系统包括多维调节平台装置和滤过装置，为了便于理解本发明实施例提供的检测方法，首先结合图1，对发明检测方法所基于的电离室系统进行介绍。

图1为本发明实施例提供的电离室系统的结构示意图。如图所示，本发明实施例的电离室系统包括：多维调节平台装置、滤过装置(图中未示出)、X光机平台(图中未示出)、电离室装置(图中未示出)、附加滤过片(图中未示出)和X光机(图中未示出)。

下面首先对多维调节平台装置进行详述：

多维调节平台装置用于放置电离室装置(图中未示出)，通过调节多维调节平台装置能够对电离室装置的位置进行精确调整。

多维调节平台装置包括：移动基座1、升降装置2、第一导轨3、第一底座4、第二导轨5、第二底座6和旋转台7。

移动基座1包括基座平台11和多个支撑柱12；其中，所述多个为大于等于四个；基座平台11架设在多个支撑柱12上，具体的，基座平台11的底面与多个支撑柱12的一端固定连接，多个支撑柱12平行设置，且与基座平台11垂直；为了保证移动基座1的稳定性，在相邻两个支撑柱12之间还设有连接板13，在连接板13的下方还安装了滑轮15，可以实现移动基座1的任意角度的旋转和移动。此外，每个支撑柱12的底部都设有固定部14，固定部14与支撑柱12之间通过伸缩部件(图中未示出)连接，伸缩部件可以对固定部14和支撑柱12底部之间的距离进行调节，从而调节移动基座1的高度。当移动基座1运动到合适位置的时候，可以通过伸缩部件调节移动基座1的高度，使固定部14的底面低于滑轮15的地面，这样滑轮15不在与地面接触，不能进行滑动，从而对移动基座1的位置进行固定；当需要对移动基座1的位置进行调整时，通过伸缩部件调节移动基座1的高度，使固定部14的底面高于滑轮15的地面，这样滑轮15与地面接触，可以通过滑轮15的转动实现移动基座1任意方向上的旋转和位移。

升降装置2设置在移动基座1上，包括第一固定座21、升降平台22、第二固定座23、运动平台24、升降驱动电机25和升降驱动杆26；其中，第一固定座21与基座平台11相接，第一固定座21上设有多个第一固定柱211，第二固定座23架设在多个第一固定柱211上，第一固定座21与第二固定座23之间的距离是固定的，即为第一固定柱211的长度，因此第一固定座21与第二固定座23是相对静止的。

升降平台22设置在第一固定座21与第二固定座23之间，升降平台22具有第一螺纹孔和多个第二通孔；其中，第二通孔的数量与第一固定柱211相同，且第二通孔的位置与第一固定柱211的位置相对应，升降平台22通过第二通孔套接在第一固定柱211上；升降驱动杆26通过第一螺纹孔穿设于升降平台22；升降驱动电机25驱动升降驱动杆26转动，带动升降平台22在垂直于第一固定座21所在平面的方向运动。

运动平台24与升降平台22同步运动，具体的，在升降平台22上设有多个第二固定柱221，第二固定座23上具有多个第三通孔，第三通孔的数量、位置与第二固定柱221相对应，多个第二固定柱221经由多个第三通孔穿设于第二固定座23，运动平台24架设在第二固定柱221上，第二固定柱221的一端与升降平台22的顶面相连，另一端与运动平台24的底面相连，因此运动平台24与升降平台22之间的距离是固定的，即为第二固定柱221的长度，运动平台24与升降平台22是同步运动的。当升降驱动电机25驱动升降驱动杆26转动，带动升降平台22在垂直于第一固定座21所在平面的方向运动时，升降平台22上的第二固定柱221随升降平台22运动，从而带动运动平台24随升降平台22同步在垂直于第一固定座21所在平面的方向运动，此时第一固定座21与第二固定座23仍是静止状态。

第一导轨3安装在运动平台24上，包括固定平台、两条滑轨、第一滑块和丝杠；两条滑轨平行设置于固定平台上；两条滑轨中间设有丝杠，丝杠平行于两条滑轨，由第一电机驱动转动；丝杠上设有第一滑块，随丝杠的转动沿丝杠运动。

第一底座4平行第一导轨3所在平面并滑设在第一导轨3上，沿第一导轨3方向运动；具体的，第一底座4的底面两侧设有两排第二滑块，每排可以设有两个第二滑块，其中，第二滑块的数量是根据第一底座4的大小进行设定的；第二滑块滑分别滑设在第一导轨3的两条滑轨上，并且两排第二滑块之间的距离与两条滑轨之间的距离相等；第一底座4的底面与第一滑块固定连接，第一电机驱动丝杠运动，带动第一滑块沿丝杠运动，从而实现第一底座4沿第一导轨3运动。

第二导轨5，安装在第一底座4上，与第一导轨3方向垂直。第二导轨5的结构、工作原理与第一导轨3相同，此处不再赘述。

第二底座6，平行第一底座4滑设在第二导轨5上，由第二电机驱动，沿第二导轨5方向运动。第二底座6的结构与第一底座4相同，此处不再赘述。

为了能够进一步实现所述多维调节平台装置的精确调节，所述多维调节平台装置还包括旋转台7，旋转台7固定在第二底座6上，旋转台7的具体实现可以包括旋转驱动电机、旋转底座和旋转盘(图中未示出)；旋转盘设置在旋转底座上；旋转驱动电机驱动旋转盘在旋转底座上旋转。

下面基于上述电离室系统，介绍本发明实施例的电离室系统的校准方法，如图2所示，本发明实施例的电离室系统的校准方法包括如下步骤：

步骤110，将X光机设置于X光机平台上。

具体的，通过X光机平台上的X光机夹具将X光机固定在X光机平台上。

步骤120，将附加滤过片插接于滤过装置上。

具体的，滤过装置具有滤过转盘，滤过转盘设有包括N个滤光孔，其中N为大于1的正整数；在不同的滤光孔中将插接不同厚度的附加滤过片。

步骤130，调节滤过装置，使附加滤过片中心与X光机的X光出射位置在同一水平位置。

在X光机平台上设有第一激光发射器，滤过转盘上设有第一标记位置，第一标记位置设置在相邻两个滤光孔中间，所述第一标记位置是根据第一激光发射器的位置、X光机的X光出射位置的位置和附加滤过片位置进行设计的，当第一激光发射器发射的激光射在滤过转盘的第一标记位置时，附加滤过片处于工作位，此时附加滤过片中心与的X光出射位置在同一水平位置。

具体的，滤过旋转电机接收滤过旋转信号，驱动滤过转盘转动，带动滤过转盘的附加滤过片旋转至工作位，此时第一激光发射器发射的激光射在滤过转盘的第一标记位置，附加滤过片中心与的X光出射位置在同一水平位置。其中，其中，滤过旋转信号可以是由操作人员通过计算机控制系统发出的。

步骤140，控制第一电机驱动第一底座在第一导轨上运动至工作位置；并且，控制第二电机驱动第二底座在第二导轨上运动至工作位置。

当X光机平台和滤过装置的位置确定之后，需要对电离室装置的位置进行调节。此时，第一电机接收第一位移信号，驱动丝杠转动，带动丝杠上第一滑块沿丝杠运动至工作位置，从而带动电离室装置在第一导轨上运动至工作位置，实现电离室装置在X轴方向(平行第一导轨方向)上的位置调节；接着，第二电机接收第二位移信号，驱动丝杠转动，带动丝杠上第一滑块沿丝杠运动至工作位置，从而带动电离室装置在第二导轨上运动至工作位置，实现电离室装置在Y轴方向(平行第二导轨方向)上的位置调节。其中，第一位移信号和第二位移信号可以是由操作人员通过计算机控制系统发出的。

步骤150，调节升降装置和升降装置上的旋转台，使设置于旋转台上的电离室装置的接收射线位置与附加滤过片中心、X光机的X光出射位置在同一条直线上。

具体的，升降驱动电机接收升降驱动信号，驱动升降驱动杆转动，带动升降驱动杆上升降平台在垂直所述第一导轨和第二导轨所在平面运动，从而实现电离室装置在Z轴方向(垂直第一导轨和第二导轨所在平面方向)上的位置调节。其中，升降驱动信号可以是由操作人员通过计算机控制系统发出的。

其次，旋转驱动电机接收旋转信号，控制旋转盘在固定部上旋转，从带动旋转台上的电离室装置的旋转，使电离室装置的接收射线位置与附加滤过片中心在同一条直线上。其中，旋转信号可以是由操作人员通过计算机控制系统发出的。

具体的，旋转台上设有第二激光发射器，滤过转盘上设有第二标记位置，所述第二标记位置是根据第二激光发射器的位置、电离室装置的位置和附加滤过片的位置进行设计的，当第二激光发射器发射的激光射在滤过转盘的第二标记位置时，附加滤过片中心与电离室装置的接收射线位置在同一水平位置，从而实现电离室装置的接收射线位置与附加滤过片中心、X光机的X光出射位置在同一条直线上。

步骤160，X光机产生初始X射线束。

具体的，开启X光机平台上的X光机，发射初始X射线束，射向滤过装置上的附加滤过片。

步骤170，初始X射线束经过附加滤过片后，对低于第一阈值能量的射线进行滤除。

其中，第一阈值是由所选附加滤过片决定的，不同附加滤过片所对应的第一阈值不同。

具体的，附加滤过片对初始X射线束的低于第一阈值能量的射线进行滤除，滤掉初始射线的低能部分，而对高能部分的光子分布影响不明显，能谱被硬化，提高了X射线穿透能力，但是降低了光子强度。

步骤180，电离室装置接收过滤后的X射线束，过滤后的X射线束使电离室装置内的空气发生电离，产生电离电流。

电离室装置可以为石墨电离室，包括石墨腔室和收集极，过滤后的X射线束射入石墨腔室内，使石墨腔室内的空气电离产生电子，石墨腔室内的收集杆对电子进行收集，再通过收集杆传输。

步骤190，静电计对电离电流进行检测，得到电离电流值。

静电计与电离室装置的收集杆进行连接，经静电计检测得到电离电流值。

旋转滤过盘，更换处于工作位的附加滤过片，应用不同厚度的滤过片对初始X射线束进行过滤，附加滤过片的厚度能够改变对X射线低能部分的过滤程度，附加滤过片的厚度越厚相对于X射线高能部分过滤掉的低能部分越多，再重复上述步骤130至步骤190。直至完成所有所需附加滤过片的测量。

改变加载在X射线光管的电压，使初始X射线束的强度和平均能量发生改变，再重复上述步骤130至步骤190，直至完成所有所需参数的测量。

本发明实施例提供的基于电离室系统的检测方法，通过多维调节平台装置能够对电离室装置的位置进行精确调节，从而提高了电离室检测系统的测量精度，可操控性高。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。