一种辐射探测器数据融合方法及装置与流程

本发明涉及放射性监测，特别是涉及一种辐射探测器数据融合方法及装置。

背景技术：

1、放射性对人体健康有严重危害，在大剂量的射线辐射照射下，放射性对人体和动物存在着严重损害作用。如在400rad(拉德，辐射剂量吸收强度单位)的照射下，受照射的人有5％死亡；若照射650rad，则人100％死亡。即使照射剂量在150rad以下，死亡率为零，但并非无损害作用，往往需经20年以后，一些症状才会表现出来。放射性也能损伤剂量单位遗传物质，主要在于引起基因突变和染色体畸变，使一代甚至几代受害。

2、对放射性物质的监测是环境放射性污染监测的重要事项，放射性物质检测分拣系统在进行放射性监测时，常使用塑料闪烁体探测器以及碘化钠探测器等探测器。

3、塑料闪烁体探测器虽然测量时间快，但能量分辨率差，无法进行核素识别，达不到放射性物质检测分拣系统的要求，因此还需要配置碘化钠探测器等可进行核素识别的探测器。

4、碘化钠探测器的核素识别时间比较长，如果只用碘化钠探测器，要在更短的时间内得到较好的测量结果，需要多个碘化钠探测器共同测量，但由于大体积碘化钠的价格比较昂贵，采用多个碘化钠探测器的方法成本较高，在工程应用及商业化推广中不具备优势。

5、为了解决上述问题，提高探测系统的探测效率，降低最小可探测活度，测量系统中可以采用两个大面积塑料闪烁体探测器与一个碘化钠探测器复合测量的方法，可以有效地结合大面积塑料闪烁体探测器较高的探测效率及碘化钠探测器可进行核素识别的特点，能够在保证一定分拣效率的前提下，对采集的数据按核素进行计数率区分。该辐射探测系统由三个探测器组成，需要将三个探测器的测量数据进行融合得到放射性物质中各核素的比活度。由于三个探测器由两种不同的探测器组成，不同类型探测器针对不同能量的γ射线探测效率不同，当碘化钠探测器与塑料闪烁体探测器进行数据融合时需要考虑这个因素，测量不同探测器间的响应校准因子。

6、因此，如何提供一种数据融合方法，用于实现不同类型探测器的数据融合，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种辐射探测器数据融合方法及装置。

2、本发明提供了如下方案：

3、一种辐射探测器数据融合方法，包括：

4、获取第一探测器采集的第一本底计数率；

5、获取第二探测器采集的放射性物质的辐射总计数率；

6、利用所述第一本底计数率结合所述第一探测器以及所述第二探测器间的第一响应校准因子计算获得所述第二探测器的第二本底计数率；

7、利用所述第二本底计数率以及所述辐射总计数率计算获得所述放射性物质的辐射净计数率；

8、获取第三探测器采集的每种关注核素的全能锋计数；

9、利用所述全能锋计数结合各所述关注核素在所述第二探测器以及所述第三探测器间的第二响应校准因子计算获得各所述关注核素在所述第二探测器中对应核素的净计数比值；

10、利用所述净计数比值以及所述辐射净计数率计算获得每种所述关注核素的核素净计数率；

11、利用所述核素净计数率以及所述第二探测器对每种所述关注核素的比活度转换因子计算获得每种所述关注核素的比活度。

12、优选地：所述第一探测器以及所述第二探测器为同等规格的塑料闪烁体类型辐射探测器或充气类型辐射探测器；所述第三探测器为碘化钠、溴化镧、高纯锗等可进行能谱分析的辐射探测器。

13、优选地：所述第一探测器设置于传送带的上表面的上方且位于进料斗的前端；所述第二探测器设置于所述传送带的上表面的上方且位于所述进料斗的后端；所述第三探测器设置于所述传送带的上表面的上方且位于所述第二探测器的后端。

14、优选地：所述第一本底计数率以及所述辐射总计数率均采用结合当前实测数据的前序数据对所述当前实测数据进行平滑处理的方式获得。

15、优选地：所述第一本底计数率以及所述辐射总计数率均通过下式取值：

16、

17、式中：dk为标记为k的放射性物质块的计数率取值，d’k(k＝1,2,3...)为当前实测数据，sa为滑动窗口。

18、优选地：所述辐射净计数率通过下式计算获得：

19、

20、式中：为辐射净计数率，d2k为辐射总计数率，d1kb为第一本底计数率，c1、c1′为第一响应校准因子，为放射性物质中天然核素40k的计数率。

21、优选地：所述净计数比值通过下式计算获得：

22、

23、式中：为净计数比值，c23i、c23i′(i＝1,2,3...z)是第i种核素在所述第二探测器以及所述第三探测器间的第二响应校准因子。

24、优选地：所述核素净计数率通过下式计算获得：

25、

26、式中：为第i种核素的核素净计数率，为净计数率，为第i种核素的净计数比值，为净计数比值的和。

27、优选地：所述关注核素的比活度通过下式计算获得：

28、

29、式中：mki为第i种核素在放射性物质块lk中的放射性比活度，aki为第i种核素在放射性物质块lk中的总活度，mk为放射性物质块lk的质量，为计算得到的放射性物质块lk中第i种核素的净计数率，fti为第二探测器对第i种核素的比活度转换因子。

30、一种辐射探测器数据融合装置，包括：

31、第一本底计数率获取单元，用于获取第一探测器采集的第一本底计数率；

32、总计数率获取单元，用于获取第二探测器采集的放射性物质的总计数率；

33、第二本底计数率计算单元，用于利用所述第一本底计数率结合所述第一探测器以及所述第二探测器间的第一响应校准因子计算获得所述第二探测器的第二本底计数率；

34、放射性物质净计数率计算单元，用于利用所述第二本底计数率以及所述辐射总计数率计算获得放射性物质净计数率；

35、全能锋计数获取单元，用于获取第三探测器采集的每种关注核素的全能锋计数；

36、净计数比值获取单元，用于利用所述全能锋计数结合各所述关注核素在所述第二探测器以及所述第三探测器间的第二响应校准因子计算获得各所述关注核素在所述第二探测器中对应核素的净计数比值；

37、核素净计数率获取单元，用于利用所述净计数比值以及所述放射性物质净计数率计算获得每种所述关注核素的核素净计数率；

38、关注核素的比活度计算单元，用于利用所述核素净计数率以及所述第二探测器对每种所述关注核素的比活度转换因子计算获得每种所述关注核素的比活度。

39、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

40、本技术实施例提供的一种辐射探测器数据融合方法及装置，可以实现多个探测器之间数据的融合，从而获得关注核素的比活度。采用不同探测器间的响应校准因子，可以确保各个探测器对同一待测对象的相对探测效应一致，便于探测器系统复合测量。同时，结合该方法可以实现采用大面积塑料闪烁体探测器与碘化钠探测器复合测量，有效地结合大面积塑料闪烁体探测器较高的探测效率及碘化钠探测器可进行核素识别的特点，能够在保证一定分拣效率的前提下，对采集的数据按核素进行计数率区分。

41、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。