本發(fā)明屬于參考輻射建設，具體涉及一種參考輻射場劑量率轉換、修正的方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、建立γ射線參考輻射場是進行輻射防護的基礎，通過量值傳遞為分析、判斷和控制劑量水平提供依據(jù)，從而有效地保證從事放射性工作人員的安全。

2、γ射線參考輻射場主要是由射線發(fā)生裝置及臺車裝置兩部分組成，通過改變臺車與輻射源的位置得到不同劑量率。目前，參考輻射場控制軟件往往不具備劑量率轉換功能，采取以下兩種方式實現(xiàn)劑量率轉換：(1)根據(jù)放射源活度推算不同距離處的劑量率信息；(2)利用電離室測量距離放射源1m處的空氣比釋動能率，利用平方反比公式計算輻射場中各位置的劑量率。

3、但是上述方法存在以下不足：(1)放射源活度信息往往并不準確；(2)由于放射源位于源裝置內(nèi)部，臺車與放射源之間的距離不好評估，存在誤差。所以，現(xiàn)有方法會導致參考輻射場的劑量率轉換功能并不準確。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種參考輻射場劑量率轉換方法及系統(tǒng)，使用該方法及系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多參考點劑量率錄入、劑量率線性關系判別、劑量率轉換以及溫度氣壓、半衰期修正等功能。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

3、一種參考輻射場劑量率轉換方法，包括以下步驟：

4、s1、根據(jù)用戶輸入的參考輻射場中多個參考點的實測空氣比釋動能率和標尺距離，采用循環(huán)算法推導得到輻射場中參考點距離放射源的實際距離；

5、s2、根據(jù)實測的溫度、大氣壓和系統(tǒng)時間，對溫度氣壓和半衰期進行修正，得到修正后的空氣比釋動能率；

6、s3、根據(jù)各參考點的實際距離和修正后的空氣比釋動能率，對待測儀表在參考輻射場中的劑量率和距離進行轉換。

7、進一步，如上所述的參考輻射場劑量率轉換方法，步驟s1中具體為：

8、s11、在參考輻射場中采集多個參考點的標尺距離r(i)和對應的空氣比釋動能率約定值i(i)；

9、s12、對所采集到的數(shù)據(jù)進行曲線擬合，得到初始狀態(tài)下擬合曲線的斜率k0及截距b0；

10、s13、通過循環(huán)算法對距離數(shù)組多次賦值，以消除實際距離的偏差，得到最優(yōu)距離參數(shù)作為參考點的實際距離。

11、進一步，如上所述的參考輻射場劑量率轉換方法，步驟s11中使用標準電離室測量參考點處的空氣比釋動能率約定值i(i)，并將測量值輸入至上位機軟件中。

12、進一步，如上所述的參考輻射場劑量率轉換方法，步驟s12中擬合公式為：

13、

14、進一步，如上所述的參考輻射場劑量率轉換方法，步驟s13具體為：

15、以0.01m的步長在初始距離數(shù)組r(i)的基礎上分別累加至r(i)±0.5m，循環(huán)次數(shù)為j，得到不同擬合曲線的斜率kj；

16、利用冒泡法得到最接近-2的最佳斜率k’，該擬合曲線對應的距離數(shù)組即為距離輻射源的實際距離r(i)’；

17、將所述距離數(shù)組r(i)’及空氣比釋動能率數(shù)組i(i)寫入上位機數(shù)據(jù)庫中，便于后續(xù)功能調(diào)用。

18、進一步，如上所述的參考輻射場劑量率轉換方法，步驟s2中具體為：

19、s21、將溫度傳感器和氣壓傳感器置于參考輻射場內(nèi)，測量參考輻射場內(nèi)實際的溫度和大氣壓，所測數(shù)據(jù)通過rs485通訊協(xié)議傳輸至上位機數(shù)據(jù)庫中；

20、s22、在用戶錄入?yún)⒖键c數(shù)據(jù)時，vbs腳本同步讀取上位機系統(tǒng)時間、參考輻射場內(nèi)溫度和大氣壓參數(shù)；

21、s23、根據(jù)系統(tǒng)時間計算半衰期修正因子kh，根據(jù)溫度和大氣壓參數(shù)計算溫度大氣壓修正因子ktp，計算公式分別為：

22、

23、其中，t為溫度傳感器所測溫度值，單位攝氏度；p為氣壓傳感器所測大氣壓力值，單位kpa；

24、

25、其中，td為當前系統(tǒng)時間與數(shù)據(jù)錄入時間的日期差，td為核素半衰期，單位天；

26、s24、根據(jù)半衰期修正因子和溫度大氣壓修正因子計算得到修正后的空氣比釋動能率數(shù)組i(i)’，計算公式為：

27、i(i)'＝i(i)gktpgkh(6)

28、進一步，如上所述的參考輻射場劑量率轉換方法，步驟s3具體為：

29、s31、用戶選擇被測儀表的計量單位，結合輻射發(fā)生裝置反饋回的照射源核素種類，通過查詢轉換系數(shù)表得到對應的轉換系數(shù)；

30、s32、將所述轉換系數(shù)與修正后的空氣比釋動能率數(shù)組i(i)’相乘，得到當前儀表所對應的劑量率數(shù)組h(i)’，從而實現(xiàn)劑量率的轉換；

31、s33、vbs腳本根據(jù)用戶輸入的目標劑量率h1，判斷所述目標劑量率所處的劑量率區(qū)間，并根據(jù)區(qū)間確定轉換基準點，根據(jù)式(9)計算得到目標劑量率h1所對應的距離r1，計算公式為：

32、

33、式中，rref為轉換基準點距離輻射源的距離，href為轉換基準點處的劑量率。

34、一種參考輻射場劑量率轉換系統(tǒng)，包括射線發(fā)生裝置、標準電離室、臺車、氣壓傳感器、溫度傳感器和上位機，其中：

35、所述射線發(fā)生裝置用于提供參考輻射場；所述標準電離室用于測量參考輻射場內(nèi)參考點處的空氣比釋動能率約定值；所述臺車用于承載所述標準電離室或待測儀表，通過所述臺車改變距放射源的距離；所述氣壓傳感器和溫度傳感器置于參考輻射場內(nèi)，分別用于測量參考輻射場內(nèi)實際的溫度和大氣壓。

36、所述上位機內(nèi)置有參考輻射場劑量率轉換程序，所述程序執(zhí)行如上所述的參考輻射場劑量率轉換方法。

37、進一步，如上所述的參考輻射場劑量率轉換系統(tǒng)，所述程序基于vbs腳本語言編寫。

38、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的參考輻射場劑量率轉換方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果：

39、(1)本發(fā)明采用多參考點作為輻射場劑量率判定依據(jù)，根據(jù)多個參考點的擬合曲線對輻射源距離進行反推，得到更加準確的距離信息；

40、(2)本發(fā)明提出的劑量率轉換算法包含對參考點數(shù)據(jù)記錄時間、環(huán)境條件的記錄，進而提供劑量率修正功能，進一步提高參考輻射場的穩(wěn)定性；

41、(3)本發(fā)明提出的劑量率與距離轉換的算法，結合錄入的多個參考點的距離及劑量率信息，可將輻射場中任意位置的劑量率顯示在上位機中。

技術特征：

1.一種參考輻射場劑量率轉換方法，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的參考輻射場劑量率轉換方法，其特征在于，步驟s1具體為：

3.根據(jù)權利要求2所述的參考輻射場劑量率轉換方法，其特征在于，步驟s11中使用標準電離室測量參考點處的空氣比釋動能率約定值i(i)，并將測量值輸入至上位機軟件中。

4.根據(jù)權利要求3所述的參考輻射場劑量率轉換方法，其特征在于，步驟s12中擬合公式為：

5.根據(jù)權利要求4所述的參考輻射場劑量率轉換方法，其特征在于，步驟s13具體為：

6.根據(jù)權利要求1所述的參考輻射場劑量率轉換方法，其特征在于，步驟s2中具體為：

7.根據(jù)權利要求6所述的參考輻射場劑量率轉換方法，其特征在于，步驟s3具體為：

8.一種參考輻射場劑量率轉換系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括射線發(fā)生裝置、標準電離室、臺車、氣壓傳感器、溫度傳感器和上位機，其中：

9.根據(jù)權利要求8所述的參考輻射場劑量率轉換系統(tǒng)，其特征在于，所述程序基于vbs腳本語言編寫。

技術總結
本發(fā)明公開了一種參考輻射場劑量率轉換方法及系統(tǒng)，涉及輻射劑量測量技術領域，該方法包括以下步驟：S1、根據(jù)用戶輸入的參考輻射場中多個參考點的實測空氣比釋動能率和標尺距離，采用循環(huán)算法推導得到輻射場中參考點距離放射源的實際距離；S2、根據(jù)實測的溫度、大氣壓和系統(tǒng)時間，對溫度氣壓和半衰期進行修正，得到修正后的空氣比釋動能率；S3、根據(jù)各參考點的實際距離和修正后的空氣比釋動能率，對待測儀表在參考輻射場中的劑量率和距離進行轉換。本發(fā)明所提供的方法及系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多參考點劑量率錄入、劑量率線性關系判別、劑量率轉換以及溫度氣壓、半衰期修正等功能。

技術研發(fā)人員：王雨青,方登富,段嘉宇,黃政林,劉新昊,王楨,孫博文,李英幗,張婷婷,李志剛,馮梅,韋應靖
受保護的技術使用者：中國輻射防護研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/5