技术特征：
1.反演污染区虚拟点位置和边界的设备，包括虚拟点源(1)，其特征在于：所述虚拟点源(1)为体源或面源或混合源的虚拟点源，其发射的射线要经过沙土(2)、地面(8)、空气(9)才能到达探测器(4)，所述沙土(2)为虚拟点源的埋深沙土，其厚度为待求参数，其位置在虚拟点源(1)与探测器(4)之间；所述沙土(2)与沙土衰减层(3)成分一致，其位置在沙土(2)与探测器(4)之间；在沙土表面污染区探测模式中，所述探测器(4)下方一定位置放置有面源(6)，所述面源(6)半径为待求参数。2.根据权利要求1所述的反演污染区虚拟点位置和边界的设备，其特征在于：所述沙土衰减层(3)为厚度相同的两层。3.根据权利要求1所述的反演污染区虚拟点位置和边界的设备，其特征在于：在一定埋深污染区探测模式中，所述探测器(4)为就地hpgeγ谱仪，其虚拟点探测器(5)位置一般通过实验标定或半经验公式给出。4.根据权利要求1所述的反演污染区虚拟点位置和边界的设备，其特征在于：所述面源(6)的下方位置设置有面源的虚拟点源(7)，在该测量模式中探测器(4)可为czt探测器或地hpgeγ谱仪。5.反演污染区虚拟点位置和边界的技术方法，其特征在于：其技术方法操作步骤如下：步骤一：一定埋深污染区(热区)虚拟点源(1)位置扫描及活度计算；在就地γ谱仪测量中，测量对象一般位于地面沙土下，测量对象可能是一个体源或面源或点源，也可能是位于不同深度的几个体源或面源或点源，或者它们的混合源；同时体源或面源的形状不定，测量对象极其复杂，将上述所有整个源项虚拟成一个点源，这样对源项的测量就转化为对虚拟点源(1)的测量；步骤二：设虚拟点源1的埋深为d，活度为a(bq)，γ射线强度为p
γ
，hpge探测器(4)对放射源特征γ射线(能量为e)的有效前面积为s0；沙土(2)对γ射线的线衰减系数为μ
s
；为了达到测量目的，建立方程组，需要在沙土(2)和探测器(4)之间加沙土衰减层(3)；步骤三：两次测量分别放置的沙土衰减层(3)厚度为x和2x；两次测量某一核素的特征γ射线全能峰计数率分别为n1和n2；根据介质对γ射线的衰减规律，n1和n2有以下关系：有以下关系：其中d0为虚拟点探测器位置，用式(1)除以式(2)得：解式(3)有：一般虚拟点探测器(5)距离探测器端帽距离d0的通用半经验公式可表示为：
其中rd和hd为探测器的半径和厚度，线衰减系数和密度为探测器晶体的；步骤四：设置的沙土衰减层3的厚度x＝2.5cm，根据参考文献同轴型hpge探测器虚拟点探测器(5)位置为d0＝4.31cm，标准物质的线衰减系数为μ
s
＝0.286；
241
am
‑
81#点源距离探测器(4)距离为20cm，沙土(2)实际厚度2.5cm；有一层沙土衰减层(3)时的计数率为16.23cps，两层沙土衰减层(3)时计数率为4.86cps，则n1/n2＝16.23/4.86＝3.34；将以上数据代入式(4)可以计算出沙土(2)厚度d＝2.2cm，和实际相差0.3cm(12％)，证明该技术方法能有效搜索测量出虚拟点源(1)位置；步骤五：当虚拟点源(1)位置知道后，可以使用标准点源相对测量方法得到其活度；可使用一个标准点源将其埋深至深度为d的沙土内，其活度浓度记为act(std)，它的计数c记为c(std)，则未知虚拟点源1的活度浓度act(u)为：步骤六：沙土表面污染区(热区)边界反演一般可以将测量对象沙土表面污染区(热区)简化成面源(6)，面源(6)的测量可以转化为对其面源的虚拟点源(7)的测量，如图3所示的测量模型；步骤七：两次分别使用czt探测器(4)和就地hpge探测器(4)，测量某一核素的特征γ射线全能峰计数率分别为n1和n2；空气(9)对γ射线的线衰减系数为μ
a
；根据介质对γ射线的衰减规律，n1和n2有以下关系：有以下关系：其中d0为czt探测器(4)的虚拟点探测器(5)位置，一般可设为0；d
01
为就地γ谱仪335a的虚拟点探测器(5)位置；用式(7)除以式(8)得：解式(9)有：6.根据权利要求5所述的反演污染区虚拟点位置和边界的技术方法，其特征在于：所述步骤五中该技术方法需要测量标准点源的计数即测量一次，未知虚拟点源(1)按上述的方式需要测量三次，因此，总共需要测量四次可定出未知虚拟点源(1)活度，对于放射性测量，我们可以将测量对象转化成对其虚拟点源(1)的测量，这样就可以将复杂的测量对象简单化处理，对虚拟点源(1)进行测量分析，研究虚拟点源(1)的位置及活度信息，进而进一步研
究其体源和面源的位置及活度信息。7.根据权利要求5所述的反演污染区虚拟点位置和边界的技术方法，其特征在于：所述步骤六中面源的虚拟点源(7)距离面源(6)的距离为d，要得到该参数一般需要测量两次。
技术总结
本发明公开了反演污染区虚拟点位置和边界的技术方法及设备，包括热区虚拟点源、沙土、沙土衰减层、探测器、虚拟点探测器、面源、面源的虚拟点源、地面和空气，所述虚拟点源为体源或面源或混合源的虚拟点源，其发射的射线要经过沙土、地面、空气才能到达探测器，所述沙土为虚拟点源的埋深沙土，其位置在虚拟点源与探测器之间，本发明利用就地HPGeγ谱仪有效前面积原理建立方程组，通过解方程获得虚拟点位置，从而进一步反演污染区边界参数，该方法实用性较强，本发明由于使用了CZT探测器，密度高，体积小，在1.0m距离可视为点探测器，本发明借助两层和目标对象一致的沙土衰减层，建立了方程组，达到测量目标参数的目的。达到测量目标参数的目的。达到测量目标参数的目的。
技术研发人员：田自宁 刘林月 龙斌 陈亮 刘文彪 王雪梅 韩斌 田言杰 李惠彬 王保丹 欧阳晓平
受保护的技术使用者：中国人民解放军63653部队
技术研发日：2021.07.14
技术公布日：2021/11/28