本发明涉及用于检测放射性核素的方法、用于使用该方法来检测放射性核素的处理、以及用于该方法的辐射检测装置。
背景技术:
用于测量从目标对象是否发射辐射的辐射测量不仅广泛用在诸如核设施或医疗设施等的领域中,而且还广泛用在诸如机场或港口中的货物运输等的各种领域中。例如,韩国专利1581004(“radiationdetectingsystemforincomingandoutgoingsystemvehicles”,以下称为“现有技术1”)公开了用于在安装在门上的同时、检测通过门的车辆中的辐射的存在的技术。根据现有技术1,该系统包括塑料闪烁体,该塑料闪烁体用于通过接收预定义波长的射线源来生成闪烁,并且分析由目标对象发射的辐射在该闪烁体处生成的闪烁信号,以测量目标对象是否包括辐射。
以下是与闪烁体有关的更详细说明。诸如nai(tl)等的无机闪烁体允许通过生成与入射辐射的能量成比例的预定义强度的光子来测量入射辐射的能量。因此,无机闪烁体主要用于基于入射辐射的能量和强度的核素分析。另一方面,由于因入射辐射的能量的密度低以及通过光电效应与入射辐射相互作用的概率低而导致难以测量入射辐射的能量,因此仅利用强度测量诸如pvt(聚乙烯甲苯)等的有机闪烁体。然而,塑料有机闪烁体由于其与无机闪烁体相比可以容易地制造并且可以制造为m2以上的大的大小,因此广泛用于检测货物内部的辐射。由于上述现有技术1的辐射检测系统还使用塑料闪烁体(即,有机闪烁体),因此将体积在25l~65l的范围内的pvt塑料闪烁体用于机场或港口的入口门上所安装的货物辐射检测系统。
另一方面,除了简单地判断是否包括辐射之外,还需要这种辐射检测系统具有用以判断是否包括人工辐射的功能、即人工辐射的放射性核素。如上所述,在将无机闪烁体用于辐射检测器的情况下,由于测量辐射的能量和强度以允许核素分析,因此容易判断是否存在人工辐射。然而,在将有机闪烁体用于辐射检测器的情况下,仅主要测量辐射的强度,因而需要区分人工辐射和天然辐射。
目前,用于区分天然辐射和人工辐射的方法涉及诸如以下等的方法:用以直接比较塑料闪烁体所测量到的能谱数据和背景谱数据的方法、以及用以通过向塑料闪烁体所测量到的能谱的各能量应用权重来确定的方法等。在韩国专利公开2016-0060208(“methodandapparatusfordistinguishingradionuclidesusingplasticscintillationdetector”,以下称为现有技术“2”)中详细公开了第一个方法(即,用以直接比较谱数据的方法),并且在韩国专利公开2010-0033175(“aradiationdetectorbasedonplasticscintillatorandtheradionuclide-detectionmethodusingthesame”,以下称为现有技术“3”)中详细公开第二个方法(即,向能量应用权重的方法)。
然而,由于考虑到通过货物辐射检测系统的车辆的速度(最大为18km/h)和长度(最大为15m)、车辆通过的持续时间是3秒~10秒,因此除非检测到显著级别的辐射,否则上述两个方法几乎不使用。此外,在存在各种类型的辐射源的情况下,判断条件可能甚至更加困难。
技术实现要素:
发明要解决的问题
本发明涉及用于检测放射性核素的方法、用于使用该方法来检测放射性核素的处理和用于该方法的辐射检测装置。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的,本发明提供以下。
根据本发明的第一方面,本发明提供一种用于使用能谱数据来检测放射性核素的方法,所述能谱数据由取决于从辐射检测器获得的能量的计数表示,所述方法包括以下步骤:分别使用在不存在用以检测所述放射性核素的目标对象的情况下测量到的背景能谱数据和在存在所述目标对象的情况下测量到的目标能谱来计算特定能值的计数率;以及将背景计数率和目标对象计数率进行比较,其中,所述计数率被定义为:将特定能值以下的计数值的低计数总和除以比所述特定能值大的计数值的高计数总和所得到的比率、或者将比所述特定能值小的计数值的低计数总和除以所述特定能值以上的计数值的高计数总和所得到的比率。
根据本发明的第二方面,本发明提供一种用于使用能谱数据来检测放射性核素的方法,所述能谱数据由取决于从辐射检测器获得的能量的计数表示,所述方法包括以下步骤:分别使用在不存在用以检测所述放射性核素的目标对象的情况下测量到的背景能谱数据和在存在所述目标对象的情况下测量到的目标能谱来计算特定能值的计数率;计算归一化计数率,所述归一化计数率用于根据目标对象计数率计算由取决于所述能量的归一化值表示的目标对象归一化计数率,其中所述归一化值被定义为针对所述特定能值的所述目标对象计数率与背景计数率的比率;以及搜索在所述目标对象归一化计数率中所述归一化值为1的能值,其中,所述计数率被定义为:将特定能值以下的计数值的低计数总和除以比所述特定能值大的计数值的高计数总和所得到的比率、或者将比所述特定能值小的计数值的低计数总和除以所述特定能值以上的计数值的高计数总和所得到的比率。
根据本发明的第三方面,本发明提供一种用于使用根据权利要求1所述的用于检测放射性核素的方法以及辐射检测器来检测放射性核素的处理,所述处理包括以下步骤:测量能谱数据,其中,使用所述辐射检测器来测量在不存在目标对象的情况下的背景能谱数据,并且使用所述辐射检测器来测量在存在所述目标对象的情况下的目标能谱数据;以及通过在所述目标能谱数据的计数是检测参考值以上的情况下顺次计算所述计数率、并且比较所述计数率,来检测所述放射性核素。
根据本发明的第四方面,本发明提供一种用于使用根据权利要求1所述的用于检测放射性核素的方法以及辐射检测器来检测放射性核素的处理,所述处理包括以下步骤:测量能谱数据,其中使用所述辐射检测器来测量在不存在目标对象的情况下的背景能谱数据,并且使用所述辐射检测器来测量在存在所述目标对象的情况下的目标能谱数据;以及通过在所述目标能谱数据的计数是检测参考值以上的情况下顺次计算所述计数率、计算归一化计数率、并且搜索归一化值为1的能值,来检测所述放射性核素。
根据本发明的第五方面,本发明提供一种辐射检测器,用于测量在不存在目标对象的情况下的背景能谱和在存在所述目标对象的情况下的目标能谱,所述辐射检测器包括:计算单元,用于使用由从所述辐射检测器获得的能量的计数所表示的能谱数据来进行针对特定能值的计数率的计算;以及确定单元,用于通过将背景计数率和目标对象计数率进行比较来辨别放射性核素,其中,所述计数率被定义为:将特定能值以下的计数值的低计数总和除以比所述特定能值大的计数值的高计数总和所得到的比率、或者将比所述特定能值小的计数值的低计数总和除以所述特定能值以上的计数值的高计数总和所得到的比率。
根据本发明的用于放射性核素的方法,通过引入新的方程和算法,即使对于更低能级的辐射,也可以以高效且容易的方式确定核素。此外,在与现有的辐射检测系统的兼容性最大的状态下,在无需对现有系统采用附加装置或组件的情况下,该方法可以通过引入本发明的新的方程和算法而迅速应用于现有的辐射检测系统。
另外,该方法具有扩展用于各种目标对象(诸如货物运输、辐射废物和食物等)的效果,其优点是容易检测放射性核素。
发明的效果
根据本发明的用于检测放射性核素的方法,通过引入新的方程和算法,即使对于较低能级的辐射,也可以以高效且容易的方式确定核素。此外,在无需对现有系统采用附加装置或组件的情况下,在与现有的辐射检测系统的兼容性最大的状态下,该方法可以通过引入本发明的新的方程和算法而迅速应用于现有的辐射检测系统。
另外,该方法具有扩展用于各种目标对象(诸如货物运输、辐射废物和食物等)的效果,其优点是容易检测放射性核素。
附图说明
图1是示出根据本发明的用于检测放射性核素的方法的示意图;
图2是示出使用塑料闪烁体的辐射检测器所测量到的针对各种源的能谱数据的测量结果的曲线图;
图3是示出用于使用特定能谱数据来获得低计数总和以及高计数总和的方法的曲线图;
本发明的图4是示出各种源的根据能值的计数率的曲线图;
图5是示出根据本发明的各种源的根据能值的归一化计数率的曲线图;
图6是示出根据本发明的用于检测放射性核素的处理的示意图;以及
图7是示意性示出根据本发明的辐射检测器的框图。
具体实施方式
根据本发明的第一方面,本发明提供一种用于使用能谱数据来检测放射性核素的方法,所述能谱数据由取决于从辐射检测器获得的能量的计数表示,所述方法包括以下步骤:分别使用在不存在用以检测所述放射性核素的目标对象的情况下测量到的背景能谱数据和在存在所述目标对象的情况下测量到的目标能谱来计算特定能值的计数率;以及将背景计数率和目标对象计数率进行比较,其中,所述计数率被定义为:将特定能值以下的计数值的低计数总和除以比所述特定能值大的计数值的高计数总和所得到的比率、或者将比所述特定能值小的计数值的低计数总和除以所述特定能值以上的计数值的高计数总和所得到的比率。
参考图1来详细说明根据本发明的第一方面的用于检测放射性核素的方法。
首先,提供本发明以检测放射性核素从而区分如下定义的天然辐射和人工辐射。已知晓,预定义级别以下的辐射不会对人体产生显著影响,并且天然辐射是在自然环境中从对象发射的微小辐射。另一方面,诸如铯(cs-137)和钴(co-60)等的人工放射性材料所发射的辐射大于天然辐射,使得在该辐射剂量变得更高的情况下可能会对人体产生有害影响。因而,提供了本发明的用于检测放射性核素的方法,以检测对人体有害的人工辐射。
另外,放射性核素的检测是通过与在不存在对象的状态下测量到的天然辐射(通常称为“背景辐射”)进行比较,来检测被怀疑是从特定辐射材料发射的特定辐射的放射性核素。因此,检测放射性核素的最基本步骤是使用辐射检测器来获得能谱数据。
另一方面,提供本发明的用于检测放射性核素的方法,以在引入新的方程和算法的同时,在无需引入新的装置或组件的情况下原样使用现有的辐射检测器和检测系统。在这方面,由于本发明采用现有的辐射检测器或现有的方法来获得能谱数据,因此如下仅简要地提供对该辐射检测器或该方法的说明。
以下是对如何从辐射检测器获得能谱数据的简要说明。例如,在辐射检测器是使用塑料闪烁体的检测器的情况下,如果来自目标对象的辐射发射到塑料闪烁体,则生成来自塑料闪烁体的闪烁信号。该闪烁信号被转换成电气信号且大小被放大,并且通过去除噪声而被转换成适合于分析的信号。转换后的信号以脉冲格式表示,并且根据电压大小对脉冲进行计数和分段并存储。将对各电压值的脉冲进行计数并且在预定义的时间段内进行管理的各处理称为能量。根据该处理,获得能谱数据作为取决于能值的计数值。如上所述,使用塑料闪烁体的辐射检测器将以这种方式获得能谱数据(所有的现有技术1~3都公开了根据该方法的能谱图)。
能谱数据可以根据作为用以生成辐射的源的材料的核素而改变。因此,在已知晓从哪种类型的核素生成哪种形式的能谱数据的情况下,理想的是可以基于所测量到的能谱数据来确定目标对象中所包括的源的核素。
然而,如图2所示,在区别仅基于取决于能量的能谱数据时,不容易根据彼此重叠的放射性核素来辨别能谱数据。
因此,如以下部分所述,提供本发明以通过引入新的方程和算法来容易地检测放射性核素。
为此,根据用于检测放射性核素的方法,步骤1是如下的步骤(s100),该步骤(s100)用于分别使用在不存在用以检测放射性核素的目标对象的情况下测量到的背景能谱数据和在存在目标对象的情况下测量到的目标能谱数据来计算特定能值的计数率。
计数率可被定义为:将特定能值以下的计数值的低计数总和除以比特定能值大的计数值的高计数总和所得到的比率、或者将比特定能值小的计数值的低计数总和除以特定能值以上的计数值的高计数总和所得到的比率。
图3说明用于使用特定能量的谱数据来获得低计数总和以及高计数总和的方法。尽管图3的能谱数据是背景能谱数据,但对于诸如其它源的谱等的特定能谱数据,可以原样应用以下方法。
在图3中,特定能值由箭头点标记。通过特定能值,低能量是特定能值以下的能值或者比特定能值小的能值。高能量是特定能值以上的能值或者比特定能值大的能值。在本发明中,通过将低能量内的所有计数值相加来计算低计数总和,并且通过将高能量内的所有计数值相加来计算高计数总和。
如上所述,可以获得针对特定能值的低计数总和以及高计数总和,并且计数率被定义为将低计数总和除以高计数总和所得到的比率。
例如,参考图3a,特定能值为约320kev,并且可以通过将低能量区段中的各能值的所有计数值相加来计算低计数总和。此外,可以通过将高能量区段中的各能值的所有计数值相加来计算高计数总和,其中该高能量区段是等于或超过特定能值(即,320kev)的能量。随后,通过将所计算出的低计数总和除以高计数总和来计算计数率。图3b中的特定能值是680kev,并且可以使用相同的方法计算计数率。
另外,辐射检测器的类型可以是使用气体电离的检测器、使用固体电离的检测器(半导体检测器)、或者使用激发的检测器,并且优选是使用激发的检测器。
使用气体电离的检测器可以是电离室、比例计数器、淬灭气体或geigermuller(盖革弥勒)计数器,但不限于此。
固体电离检测器(半导体检测器)可以是但不限于pn结检测器、面垒型检测器、li漂移(pin型)检测器或高纯度半导体检测器。
在闪烁体中的特定发光材料在激发之后使该材料的原子或分子返回到基态的情况下存在入射辐射时,使用激发的检测器发射适当波长的光。光经由硅脂或lusite管进入光电倍增管,以便在沉积的光电面上将sb-sc转移到电子上,从而通过倍增电极进行放大以获得电气信号。闪烁体可以是无机晶体、有机晶体、液体类型或塑料类型,但不限于此。
步骤2是用于将背景计数率和目标对象计数率进行比较的步骤(s200)。
上述比较步骤可以包括以下步骤:通过将背景计数率和目标对象计数率进行比较来搜索具有相同计数率的能值。
另外,上述步骤还可以包括以下步骤:通过将在上述比较步骤中识别出的相同能值和各放射性核素的预定义能值进行比较,来辨别从目标对象检测到的放射性核素。
在上述比较步骤中识别出的相同能值可能并不总是为与预定义的放射性核素能值相同的值,并且如果在将在上述比较步骤中识别出的相同能值和预定义的放射性核素能值进行比较之后、这些值在约20%的误差幅度内,则判断为相同的放射性核素。
另一方面,根据本发明的第一方面,各放射性核素的预定义能值是指先前针对各放射性核素所存储的能值。
根据本发明的第二方面,本发明提供一种用于使用能谱数据来检测放射性核素的方法,所述能谱数据由取决于从辐射检测器获得的能量的计数表示,所述方法包括以下步骤:分别使用在不存在用以检测所述放射性核素的目标对象的情况下测量到的背景能谱数据和在存在所述目标对象的情况下测量到的目标能谱来计算特定能值的计数率;计算归一化计数率,所述归一化计数率用于根据目标对象计数率计算由取决于所述能量的归一化值表示的目标对象归一化计数率,其中所述归一化值被定义为针对所述特定能值的所述目标对象计数率与背景计数率的比率;以及搜索在所述目标对象归一化计数率中所述归一化值为1的能值,其中,所述计数率被定义为:将特定能值以下的计数值的低计数总和除以比所述特定能值大的计数值的高计数总和所得到的比率、或者将比所述特定能值小的计数值的低计数总和除以所述特定能值以上的计数值的高计数总和所得到的比率。
也就是说,如本发明的第一方面那样,本发明的第二方面还包括以下步骤:分别使用在不存在用以检测放射性核素的目标对象的情况下测量到的背景能谱数据和在存在目标对象的情况下测量到的目标能谱来计算特定能值的计数率。
然而,本发明的第二方面与本发明的第一方面的区别在于,第二方面还包括用于计算归一化计数率的步骤和用于搜索归一化值为1的能值的步骤。
在以下部分中,通过关于区别与第一方面进行比较来详细说明本发明的第二方面。
最重要的是,在如本发明的第一方面那样对特定能值进行计数率计算之后,下一步骤是根据目标对象计数率来计算由取决于能量的归一化值表示的目标对象归一化计数率。
归一化值被定义为特定能值处的目标对象计数率值和背景计数率值的比率。在以下部分中,第一归一化值是指将目标对象计数率值除以背景计数率值所得到的值,并且第二归一化值是指将背景计数率值除以目标对象计数值所得到的值。
代替用于计算第一归一化能量比数据或第二归一化能量比数据的步骤中的目标对象能量比数据,在从背景能量比数据获得的第一归一化能量比数据或第二归一化能量比数据处,将用于搜索能值的步骤中的值1定义为通过取决于能量的恒定值所获得的第一归一化值或第二归一化值。
此外,关于本发明的第一方面和第二方面的用于检测放射性核素的方法,用于计算计数率的步骤可以通过改变能值来进行,并且可以将计数率定义在预定义的能量区段内、即在预定义的下限能值~预定义的上限能值的范围内。
另一方面,下限能值通常可被设置为0或1。能值是离散值,并且对应于所谓的索引。通常,为了对索引进行编号,0和1都被广泛用作起始编号,因而在索引编号从0开始的情况下下限能值可以是0,而在索引编号从1开始的情况下下限能值可以是1。
此外,上限能值可被确定为实际能值中的最大值。然而,如图2所示,尽管在能值在1~400的范围内时、计数值在100~10000的范围内相对非常高,但通常计数值随着能值的增大而减小。也就是说,参考图2,在能值为约1000以上的情况下,计数值仅为约1~10,因而在如上所述获得低计数总和值或高计数总和值时影响仅是微小的。考虑到这一点,可以将上限能值适当地确定为计数值降至约10以下的能值。在本发明的实施例中,如图2所示,能值的整个范围为约1~2400,上限能值可被设置为约1000。另一方面,例如存在能值的整个范围为1~512或者1~1024的各种情况,并且可以将上限能值适当地确定为256或512等。
总之,确定上限能量的原因是在计算高计数总和值时去除不会显著影响总和的最终结果值的具有小的值的能量,从而减少计算处理的负担。因此,考虑到上述因素,需要将上限能值适当地确定为计数值降至10以下的点附近的能值。
在这种情况下,通过将能值从下限能值改变为上限能值来获得各能值的计数率。例如,图3a示出特定能值是320的情况、以及预定义能量区段在1~800的范围内的情况,其中可以应用以下公式:
低计数总和=(能值为1时的计数值+能值为2时的计数值+(...)+能值为320时的计数值);
高计数总和=(能值为321时的计数值+能值为322时的计数值+(...)+能值为800时的计数值);以及
能值为320时的计数率值=(低计数总和/高计数总和)。图3b示出随机能值是680的情况,其中可以如上应用以下公式:
低计数总和=(能值为1时的计数值+能值为2时的计数值+(...)+能值为680时的计数值);
高计数总和=(能值为681时的计数值+能值为682时的计数值+(...)+能值为800时的计数值);以及
能值为680时的计数率值=(低计数总和/高计数总和)。
以这种方式,在下限能值是1并且上限能值是800的情况下,可以在能值是1、2、(...)和800时获得计数率值。
参考图4a和4b,示出在使用背景能谱数据和目标对象能谱数据计算计数率之后,通过以单个曲线图示出相对于能量的背景计数率和目标物计数率,可以容易地辨别各放射性核素的计数率值。此外,由于各放射性核素的计数率和背景计数率将在预定义的能值处相交一次,因此可以通过找到相交能值来识别目标对象中所包括的放射性核素的类型。
例如,参考图4a,计数率ba-133在能值为约100处与背景计数率相交。参考图4b,识别出计数率co-60在能值为约720处与背景计数率相交。因此,由于在该曲线图上特定辐射源能量的计数率将与背景计数率仅相交一次,因此可以通过读取相交点的能值来确定特定辐射源的放射性核素。
另外,参考图5a和5b,图5a是示出表示为取决于能量的第一归一化值的第一归一化计数率的曲线图,并且图5b是示出表示为取决于能量的第二归一化值的第二归一化计数率的曲线图。在低能量区段中,第一归一化计数率具有小于1的第一归一化值,但第二归一化计数率具有大于1的第二归一化值。另一方面,在移动到高能量区段时,这两个曲线图分别示出在通过归一化值1之后的高归一化值或低归一化值。
也就是说,可以提供根据本发明的第二方面的用于检测放射性核素的方法,以通过搜索归一化值为1的能值来检测放射性核素,因为目标对象的归一化计数率将肯定包括归一化值变为1的点。
更具体地,使用在本发明的第一方面中所述的方法,可以通过将在用于搜索归一化值为1的能值的步骤中获得的能值和归一化值为1的各放射性核素的预定义能值进行比较来辨别从目标对象检测到的放射性核素,其中归一化值为1的各放射性核素的预定义归一化能值是根据本发明的第二方面的各放射性核素所预先存储的能值。
归一化值为1的能值可能并不总是与预定义的放射性核素能值相同的值,并且如果在将归一化值为1的能值和预定义的放射性核素能值进行比较之后、这些值在约20%的误差幅度内,则判断为相同的放射性核素。
根据本发明的第三方面,本发明提供一种用于使用根据权利要求1所述的用于检测放射性核素的方法以及辐射检测器来检测放射性核素的处理,所述处理包括以下步骤:测量能谱数据,其中,使用所述辐射检测器来测量在不存在目标对象的情况下的背景能谱数据,并且使用所述辐射检测器来测量在存在所述目标对象的情况下的目标能谱数据;以及通过在所述目标能谱数据的计数是检测参考值以上的情况下顺次计算所述计数率、并且比较所述计数率,来检测所述放射性核素。
根据本发明的第四方面,本发明提供一种用于使用根据权利要求1所述的用于检测放射性核素的方法以及辐射检测器来检测放射性核素的处理,所述处理包括以下步骤:测量能谱数据,其中,使用所述辐射检测器来测量在不存在目标对象的情况下的背景能谱数据,并且使用所述辐射检测器来测量在存在所述目标对象的情况下的目标能谱数据;以及通过在所述目标能谱数据的计数是检测参考值以上的情况下顺次计算所述计数率、计算归一化计数率、并且搜索归一化值为1的能值,来检测所述放射性核素。
图6示出本发明的第三方面和第四方面,其分别示出根据本发明的第一方面和第二方面的用于检测放射性核素的方法的应用。提供本发明的第三方面和第四方面,以在进行用于检测放射性核素的方法之前,利用辐射检测器测量在不存在目标对象的情况下的背景能谱数据、以及在存在目标对象的情况下的目标能谱数据。
随后,在目标能谱数据的计数是检测参考值以上的情况下,根据第三方面和第四方面分别进行第一方面和第二方面的用于检测放射性核素的方法,以便检测放射性核素。
检测参考值可被设置为约1.2。也就是说,如果目标能谱的计数是背景谱数据的计数的1.2倍以上,则判断为怀疑目标对象包括人工放射性材料。检测参考值为1.2意味着在与背景计数相比时增大了20%以上,并且检测参考值可以根据操作装置的个体或实体而改变。
例如,如果对于背景条件计数值是10000、并且在引入目标对象之后计数值变为11500,则目标对象由于发射天然辐射的范围内的辐射因而被判断为是安全的。在这种情况下,在背景谱数据的计数值小于目标谱数据的计数值的情况下,进行对象通过步骤以通过判断为不包括放射性材料来使目标对象通过。
相反,如果对于背景条件计数值是10000、并且在引入目标对象之后计数值变为12500,则目标对象由于发射比天然辐射大的辐射因而被判断为需要精确检查是否包括人工放射性材料。
另一方面,可以使用根据本发明的第一方面或第二方面的用于检测放射性核素的方法来判断目标对象是否包括人工放射性物质。也就是说,如果背景谱数据和目标谱数据的计数率是检测参考值以上,则可以进行第一方面或第二方面的用于检测放射性核素的方法,以便通过检测放射性核素来识别目标对象是否包括人工放射性物质。
如果在放射性核素检测步骤中判断为目标对象不包括人工辐射,则尽管目标对象发射强度稍高的辐射,目标对象也由于不包括人工放射性物质因而被认为是安全的,因此可以使目标对象通过检查装置。
如果在放射性核素检测步骤中判断为目标对象包括人工辐射,则进行对象隔离步骤以将目标对象转移到针对附加处理所准备的隔离检查装置。将对转移到隔离检查装置的目标对象进行附加处理,诸如在与外部环境安全隔离的状态下的更精确检查等。
根据本发明的第五方面,本发明提供一种辐射检测器,用于测量在不存在目标对象的情况下的背景能谱和在存在所述目标对象的情况下的目标能谱,所述辐射检测器包括:计算单元,用于使用由从所述辐射检测器获得的能量的计数所表示的能谱数据来进行针对特定能值的计数率的计算;以及确定单元,用于通过将背景计数率和目标对象计数率进行比较来辨别放射性核素,其中,所述计数率被定义为:将特定能值以下的计数值的低计数总和除以比所述特定能值大的计数值的高计数总和所得到的比率、或者将比所述特定能值小的计数值的低计数总和除以所述特定能值以上的计数值的高计数总和所得到的比率。
参考图7来详细说明辐射检测器。
参考图7,辐射检测器100包括:辐射检测器110,用于测量在不存在对象的情况下的背景能谱数据和在存在对象的情况下的目标能谱数据;计算单元120,用于使用由针对从辐射检测器110获得的能量的计数表示的能谱数据来针对特定能值进行计数率计算;以及判断单元130,用于通过将背景计数率和目标计数率进行比较来辨别放射性核素。
另外,辐射检测器100还包括显示单元140,该显示单元140用以在识别放射性核素之后显示该放射性核素,以供用户辨认出该放射性核素。
另一方面,根据本发明的辐射检测器100还包括:存储器单元150,用于存储各放射性核素的数据;以及核素确定单元160,用于辨别与存储器单元150中所存储的各放射性核素的数据相对应的放射性核素,以便确定放射性核素。
提供存储器单元150以预先使用辐射识别方法来获得各放射性核素的数据,从而对该数据进行分类和存储。可以使用多个实验来获得上述数据,以确保各放射性核素的数据。
在核素确定单元160处确定放射性核素时,提供显示单元140以显示该放射性核素,从而使得用户能够辨认出这些放射性核素。因此,在检测结果示出对人体有害的放射性核素时,可以进行控制以将该放射性核素隔离。
利用上述结构,可以原样使用现有的辐射检测器110。另外,辐射检测器110可以快速扫描测量空间以便获得数据。
另外,由于计算单元120、判断单元130和核素确定单元160可以通过简单计算来提供结果值,因此可以实时地处理通过辐射检测器110所获得的数据,以确定放射性核素并通知用户是否存在人工辐射。
例如,在使用船舶进口大量产品时,由于对预定义数量的产品进行采样以测量是否存在辐射,因此存在可靠性相对较低的问题。然而,通过使用本发明的辐射检测器100扫描船舶上所装载的所有容器以便以快速和准确的方式获得结果、从而允许对所有进口的对象进行搜索,可以提高可靠性。
产业上的可利用性
根据本发明的用于检测放射性核素的方法,通过引入新的方程和算法,即使对于较低能级的放射,也可以以高效且容易的方式确定核素。在与现有的辐射检测系统的兼容性最大的状态下,在无需对现有系统采用附加装置或组件的情况下,该方法可以通过引入本发明的新的方程和算法而迅速应用于现有的辐射检测系统。
另外,该方法具有扩展用于各种目标对象(诸如货物运输、辐射废物和食物等)的效果,其优点是容易检测放射性核素。