TDCR与外标准γ源结合淬灭校正方法、装置及计算机介质与流程

tdcr与外标准
γ
源结合淬灭校正方法、装置及计算机介质
技术领域
1.本发明涉及液体闪烁测量技术领域，具体涉及一种液体闪烁计数器tdcr(triple to double coincidence ratio，即三管对两管符合计数率之比法)与外标准γ源结合淬灭校正方法、装置及计算机介质。


背景技术：

2.液体闪烁测量技术是从上世纪五十年代初期发展起来的一种测量低能β辐射的方法，液体闪烁计数器广泛地应用在工业、农业、生物学、化学、医学、药物学、地质、水文、考古、环境保护等各个领域。
3.淬灭校正是液闪测量技术的重要问题之一，所述淬灭校正的作用是：由于每个样品的淬灭程度不同导致探测效率均不同，需要通过校正使各种不同淬灭程度的样品都能够得到与它对应的探测效率；因此，淬灭校正是为了得到探测效率，再根据仪器探测到的值，进而得到样品的放射性活度。
4.即：只有经过淬灭校正才能得到样品的放射性活度，这对于淬灭程度不同的样品间的比较，是必不可少的；只有当起监测作用的淬灭指示参数相同时，两个样品的计数率之间才能相互比较。
5.现有技术中，采用tdcr淬灭校正法，所述tdcr淬灭校正法有比较高的探测效率，但比较依赖样品本身的计数率；若样品的放射性活度较大，则tdcr值比较稳定；若样品放射性活度非常低，甚至没有放射性时(本底样品)，n
t
值与nd值都比较小，导致tdcr值统计涨落比较明显，此时无法准确指示样品的淬灭程度，误差较大。
6.因此，目前亟需一种既能够保留高探测效率，又能够获得稳定tdcr值，准确地判断出样品淬灭程度的淬灭校正方法。


技术实现要素：

7.为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中。
8.为解决上述技术问题，本发明提供了一种tdcr与外标准γ源结合淬灭校正方法，包括以下步骤：
9.步骤s1：根据本底样品b受γ源照射产生的tdcrb值以及待测样品m受γ源照射产生的tdcrm值计算误差值，判断所述误差值是否在预设范围内；
10.步骤s2：若是，则在提前设定的淬灭校正曲线中，根据待测样品受γ源照射产生的tdcrm值匹配所述待测样品效率值em％；若否，则去除所述待测样品，返回至步骤s1，对下一个待测样品进行测试；
11.步骤s3：根据匹配到的效率值em％、测量出的所述本底样品未受γ源照射产生的nb值以及测量出的所述待测样品未受γ源照射产生的nm值，计算所述待测样品的放射性活度a；
12.步骤s4：根据计算出的所述放射性活度a对所述待测样品进行预设处理。
13.进一步的，设定所述淬灭校准曲线的方法为：
14.s101、测量各个标准样品受γ源照射产生的tdcri值与未受γ源照射产生的ni值，且i为正整数；
15.s102、根据未受γ源照射产生的ni值计算探测效率值ei％；
16.s103、根据探测效率值ei％与标准样品受γ源照射产生的tdcri值的关系曲线制作淬灭校正曲线，且将所述曲线作为淬灭校正曲线。
17.进一步的，测量所述标准样品的tdcri值的方法为：
18.步骤s110：将γ源组件运输至测量室内；
19.步骤s111：记录所述标准样品受γ源组件照射时，第一预设时间内产生的三管符合计数率nt值以及两管符合计数nd值；
20.步骤s112：根据三管符合计数率nt值以及两管符合计数nd值计算tdcri值，且将所述tdcri值作为所述标准样品的淬灭指示参数。
21.进一步的，所述tdcri＝nt/nd。
22.进一步的，测量所述标准样品的ni值的方法为：
23.步骤s120：将γ源组件从测量室移出；
24.步骤s121：记录所述标准样品未受γ源组件照射时，第二预设时间内产生的ni值。
25.进一步的，在根据未受γ源照射产生的ni值计算探测效率值ei％时，所述方法还包括以下步骤：
26.根据ni值以及所述标准样品已知的活度值ai，计算所述标准样品的效率值ei％。
27.进一步的，所述ei％＝ni/ai。
28.本发明还提供tdcr与外标准γ源结合淬灭校正装置，使用所述的tdcr与外标准γ源结合淬灭校正方法，包括：
29.误差判断模块，用于根据本底样品b受γ源照射产生的tdcrb值以及待测样品m受γ源照射产生的tdcrm值计算误差值，判断所述误差值是否在预设范围内，若是，则在提前设定的淬灭校正曲线中，根据待测样品受γ源照射产生的tdcrm值匹配所述待测样品效率值em％；若否，则去除所述待测样品，对下一个待测样品进行测试；
30.计算模块，用于根据匹配到的效率值em％、测量出的所述本底样品nb值以及测量出的所述待测样品nm值，计算所述待测样品的放射性活度a；
31.预处理模块，用于根据计算出的所述放射性活度a对所述待测样品进行预设处理。
32.进一步的，还包括：
33.探测组件，包括至少三个光电倍增管；
34.防护组件；
35.γ源组件，置放于所述防护组件内；
36.运输组件，用于运输所述γ源组件。
37.本发明还提供一种计算机介质，所述计算机介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行实现所述的tdcr与外标准γ源结合淬灭校正方法。
38.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
39.本发明所述的tdcr与外标准γ源结合淬灭校正方法、装置及计算机介质，采用液体闪烁计数器tdcr三管测量，具有较高的探测效率；将外标准γ源照射产生的tdcr值作为
淬灭指示参数，改善了样品本身tdcr值受统计涨落影响较大的问题，替代了外标准γ源康普顿电子谱需解谱产生的淬灭指示参数，能够准确地指示出样品的淬灭程度。
附图说明
40.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
41.图1是本发明的淬灭校正方法的流程图。
42.图2是本发明的淬灭校正曲线的制作方法的流程图。
43.图3是本发明的标准样品tdcr值的获取方法的流程图。
44.图4是本发明的标准样品n值的获取方法的流程图。
45.图5是本发明的淬灭校正曲线的曲线图。
46.图6是本发明的光电倍增管以及γ源组件的示意图。
47.图7是本发明的模块单元的连接关系图。
48.图8是本发明的运输组件的连接关系图。
49.说明书附图标记说明：1、光电倍增管，2、γ源组件，3、运输组件，5、样品瓶，10、标准获取模块，11、曲线制作模块，12、本底记录模块，13、待测记录模块，14、样品比较单元，15、效率匹配模块，16、计算模块，30、运输控制模块。
具体实施方式
50.面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
51.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“包括”意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或单元而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
52.tdcr淬灭校正法，tdcr(triple to double coincidence ratio)全称：三管对两管符合计数率之比法。使用三个匹配的光电倍增管组成的探测系统，三个光电倍增管对称地安装在液闪装置的样品瓶中心周围，在同一平面上互成120
°
；测量样品时将会得到三管符合计数率n
t
，及每两管符合计数率nd，它们之间的比值即tdcr＝n
t
/nd；n
t
与nd值很少受光电倍增管噪声和余后脉冲影响，因此tdcr值很容易被准确测定，它可作为样品的淬灭指示参数，其大小决定样品的淬灭程度，因三管符合计数率总是低于每两管符合计数率，tdcr值必然介于0～1之间。tdcr值越接近于1，说明样品越接近于无淬灭，反之tdcr值越接近于0，说明样品淬灭程度越严重；当tdcr＝1时，即n
t
＝nd，此时样品完全无淬灭。
53.外标准γ源淬灭校正法，外标准γ源法采用一强γ放射源，利用γ射线与样品相互作用产生的康普顿电子来模拟β射线电子的淬灭行为，从而校正其淬灭；外标准γ源在样品内产生的康普顿电子谱有一个低中能坪区和一个高能康普顿边，坪区随淬灭增加而升高，而高能边则左移，因此可以用一较低能测量道来测量坪区，或者用一高能测量道来测量康普顿边；前者的淬灭校正曲线的探测效率随外标准计数率的升高而下降，后者两个参数则是同向变化；也可通过解谱找到坪区的中心店或者康普顿边的拐点的位置，作为淬灭指
示参数。
54.实施例一
55.参照图1-5所示，本发明提供一种tdcr与外标准γ源结合的淬灭校正方法的实施例。
56.所述tdcr与外标准γ源结合淬灭校正方法包括以下步骤：
57.步骤s1：根据本底样品受γ源照射产生的tdcrb值以及待测样品受γ源照射产生的tdcrm值计算误差值；
58.步骤s2：判断所述误差值是否在预设范围内，其中所述b代表本底样品，所述m代表待测样品；
59.步骤s3：若是，则在淬灭校正曲线中，根据待测样品受γ源照射产生的tdcrm值匹配所述待测样品效率值em％；若否，则将所述待测样品以及所述本底样品判断为异种样品，返回至步骤s2，对下一个待测样品进行测试；
60.步骤s4：根据匹配到的效率值em％、测量出的所述本底样品nb值以及测量出的所述待测样品nm值，计算所述待测样品的放射性活度a；
61.步骤s5：根据计算出的所述放射性活度a对所述待测样品进行预设处理。
62.其中，在步骤s2中，测量所述本底样品，记录所述本底样品受γ源照射产生的tdcrb值以及未受γ源照射产生的nb值；测量所述待测样品，记录所述待测样品受γ源照射产生的tdcrm值以及未受γ源照射产生的nm值。
63.其中，在测量所述本底样品时，将所述标准样品从测量室取出，且将所述本底样品放入；在测量所述待测样品时，将所述本底样品从测量室取出，且将所述待测样品放入。
64.其中，所述误差值＝tdcr
b-tdcrm；若所述误差值超出预设范围，则认为所述本底样品与所述待测样品淬灭程度不一致，即所述待测样品与本底样品不属于同一淬灭程度的样品，不能将两者一起测量计算；所述预设范围由测试人员或设备厂商根据实验调试的结果进行设定，在本实施例中优选为
±
0.01；所述预设处理包括使用者根据放射性活度大小以及自身的一套标准进行样品处理，或者，上报给相关单位，作为环境评价依据。
65.进一步地，参考图2所示，所述淬灭校正曲线的制作方法为：
66.步骤s101、测量各个标准样品受γ源照射产生的tdcri值与未受γ源照射产生的ni值；
67.步骤s102、根据未受γ源照射产生的ni值计算探测效率值ei％；
68.步骤s103、根据探测效率值ei％与标准样品受γ源照射产生的tdcri值的关系曲线制作淬灭校正曲线，且将所述曲线作为淬灭校正曲线。
69.其中，每套标准样品包含有若干个样品，活度值ai已知且全部相同，但淬灭程度各不相同；所述i为正整数，且所述i＝1，2，3，
……
，n；其中，根据ni值以及所述标准样品已知的活度值ai，计算所述标准样品的效率值ei％，所述ei＝ni/ai。
70.例如，参考图5所示，所述淬灭校正曲线的tdcr值以及效率值ei％的表格如下：
71.tdcre％0.219212.823256310.248416.703347460.302522.7014952
0.350329.136384130.420137.503564360.488345.154195790.544851.741387640.616759.102101250.683165.529244030.725370.97706621
72.进一步地，参考图3所示，所述标准样品的tdcri值的获取步骤为：
73.步骤s110、将γ源组件2运输至所述测量室内；
74.步骤s112、记录所述标准样品受γ源组件2照射时，第一预设时间内产生的三管符合计数率n
t
值以及两管符合计数nd值；
75.步骤s113、在所述γ源组件2照射结束后，根据三管符合计数率n
t
值以及两管符合计数nd值计算出tdcri值，即tdcri＝n
t
/nd。
76.其中，将所述tdcri值作为所述标准样品的淬灭指示参数；其中所述t代表三管符合计数triple，所述d代表两管符合计数double；在本实施例中，若γ源组件2的放射性活度大则第一预设时间短，若γ源组件2的放射性活度小则第一预设时间长，所述第一预设时间在本实施例中优选为1分钟。
77.进一步地，参考图4所示，所述标准样品的ni值的获取步骤为：
78.步骤s120、将γ源组件2从所述测量室移出；
79.步骤s121、记录所述标准样品未受γ源组件照射时，第二预设时间内产生的ni值。
80.其中，所述第二预设时间可根据标准样品的放射性活度大小进行适当调整，放射性活度越小的样品，为得到较稳定可靠的计数率，所述第二测量时间需要越长。
81.实施例二
82.参照图6-8所示，本发明还提供一种tdcr与外标准γ源结合淬灭校正装置，使用上述的tdcr与外标准γ源结合淬灭校正方法，包括：
83.测量室；
84.探测组件，设于测量室内，包括至少三个光电倍增管1；
85.防护组件，设于测量室的一端；
86.γ源组件2，置放于所述防护组件内；
87.运输组件3，用于运输所述γ源组件2。
88.其中，所述探测组件包括三个尺寸匹配的光电倍增管1，三个光电倍增管1对称地安装在样品瓶5的外周，且在同一平面上互成120
°
；所述防护组件包括但不仅限于防护盖、遮挡板、防护容器等；所述防护组件用于为γ源组件2提供屏蔽；当处于待机状态或检测结束时，γ源组件2置放在防护组件内，由防护组件进行屏蔽。
89.进一步的，还包括标准获取模块10，用于获取单元获取标准样品受γ源照射产生的tdcri值以及未受γ源照射产生的n值；
90.进一步的，还包括曲线制作模块11，用于根据ni值计算效率值ei％，且根据ei％与tdcri值的关系曲线制作淬灭校正曲线。
91.进一步的，还包括本底记录模块12，用于测量本底样品，且记录本底样品的受γ源
照射产生的tdcrb值以及未受γ源照射产生的nb值。
92.进一步的，还包括待测记录模块13，用于测量待测样品，且记录待测样品的受γ源照射产生的tdcrm值以及未受γ源照射产生的nm值。
93.进一步的，还包括误差判断模块14，用于根据本底样品b受γ源照射产生的tdcrb值以及待测样品m受γ源照射产生的tdcrm值计算误差值，判断所述误差值是否在预设范围内，若是，则在提前设定的淬灭校正曲线中，根据待测样品受γ源照射产生的tdcrm值匹配所述待测样品效率值em％；若否，则去除所述待测样品，对下一个待测样品进行测试。
94.进一步的，还包括效率匹配模块15，用于在淬灭校正曲线中，匹配与待测样品m受γ源照射产生的tdcrm值一致的效率值em％。
95.进一步的，还包括计算模块16，用于根据匹配到的效率值em％、测量出的所述本底样品nb值以及测量出的所述待测样品nm值，计算所述待测样品的放射性活度a；根据三管符合计数率n
t
值以及两管符合计数nd值计算tdcri值。
96.进一步的，还包括预处理模块17，用于根据计算出的所述放射性活度a对所述待测样品进行预设处理。
97.进一步的，还包括运输控制模块30，用于控制运输组件3运行。
98.实施例三
99.参照图1-8所示，本发明还提供一种计算机介质，所述计算机介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行实现根据权利要求1-8中任一项所述的tdcr与外标准γ源结合淬灭校正方法。
100.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
101.本发明所述的tdcr与外标准γ源结合淬灭校正方法、装置及计算机介质；
102.1、采用液体闪烁计数器tdcr三管测量，具有较高的探测效率；
103.2、将外标准γ源照射产生的tdcr值作为淬灭指示参数，改善了样品本身tdcr值受统计涨落影响较大的问题；
104.3、将外标准γ源照射产生的tdcr值作为淬灭指示参数，替代外标准γ源康普顿电子谱需解谱产生的淬灭指示参数，更准确地指示出样品的淬灭程度。
105.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。