放射線測定裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種放射線測定裝置，并且更具體地，涉及一種用于檢測α射線和β射線同時區(qū)分α射線和β射線的放射線測定裝置。
【背景技術】
[0002]用于測量α射線和β射線的放射線測定裝置利用由α射線產(chǎn)生的檢測脈沖(α射線檢測脈沖)和由β射線產(chǎn)生的檢測脈沖(β射線檢測脈沖)之間的頻率特性和峰值的差異來區(qū)分從檢測器輸出的α射線檢測脈沖和β射線檢測脈沖。例如，專利文獻I和2公開了一種包括α射線分向濾波器和峰值判別電路的放射線測定裝置。專利文獻3公開了一種放射線測定裝置，其將同時計數(shù)處理應用于從兩個光電倍增管輸出的脈沖以供切削噪聲，并且，基于已經(jīng)經(jīng)受同時計數(shù)處理的脈沖的脈沖寬度，來區(qū)分α射線檢測脈沖和β射線檢測脈沖。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I JP Η5-19061 A
[0006]專利文獻2:JP H9-304538 A
[0007]專利文獻3:JP H9-230052 A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術問題
[0009]例如，從由閃爍器和光電倍增管組成的檢測器輸出的檢測脈沖為呈現(xiàn)在負極性側(cè)(或正極性側(cè))上的單極性脈沖。單極性脈沖一般包括從上升點到峰值點的急劇上升部分(還被稱作前沿)，以及從峰值點到基線的相對平緩的下降部分(還被稱作后沿)。這樣的檢測脈沖的脈沖寬度(接近基線的時間寬度)取決于放射線類型。一般，α射線檢測脈沖的脈沖寬度大于β射線檢測脈沖的脈沖寬度。因此有可能使用脈沖寬度作為區(qū)分放射線類型的標準。例如，將檢測脈沖的波形與閾值做比較，將上升點和下降點指定為穿過閾值的點，并且將這些點之間的間隔指定為脈沖寬度。在本申請的說明書中，遠離基線的振幅的變化將被稱作“上升”以及接近基線的振幅的變化將被稱作“下降”，與極性無關?！吧仙c”一般指在緊鄰峰值點之前存在的斜線的起始點或前端點(包括其對應點)，而“下降點” 一般指在緊鄰峰值點之后存在的斜線的終止點或后端點(包括其對應點)。
[0010]由于當脈沖寬度用于區(qū)分核素時脈沖寬度的識別精度顯著影響放射線類型的判別精度，因此有必要構成電路，使得能夠盡可能精確地識別出脈沖寬度。然而，由于檢測脈沖的下降部分具有平緩的形狀，特別接近基線，因此產(chǎn)生問題:此部分的形狀的輕微變化可以很容易引起穿過閾值電平的點朝向時間軸方向的偏移。
[0011]這里，在判別精度方面，理想的是，除了脈沖寬度以外，還使用脈沖峰值作為判別標準，這是因為檢測脈沖的脈沖寬度取決于峰值并且特別在小振幅的情況下大誤差的趨勢能夠被確認。在確定放射線類型過程中，還可能要考慮噪聲疊加、放大之后的信號飽和、相鄰脈沖等的影響。由于α射線檢測脈沖的峰值的可能的范圍和β射線檢測脈沖的峰值的可能的范圍一般彼此部分重疊，因此很難僅僅基于峰值來區(qū)分α射線檢測脈沖和β射線檢測脈沖。所以理想的是使用峰值標準和脈沖寬度標準兩者來進行放射線類型的判別。
[0012]因此本發(fā)明的優(yōu)點在于增大α射線檢測脈沖和β射線檢測脈沖的判別精度，并且特別在于消除或減輕由檢測脈沖中的下降部分的形狀的變化而引起的判別精度降低的問題。
[0013]解決問題的方案
[0014]根據(jù)本發(fā)明的方案的放射線測定裝置包括:檢測器，其被配置為檢測α射線和β射線并且輸出單極性脈沖；預處理電路，其被配置為通過將波形處理應用于從檢測器輸出的單極性脈沖來產(chǎn)生雙極性脈沖；脈沖寬度信號產(chǎn)生電路，其被配置為產(chǎn)生表示從雙極性脈沖的上升點到下降點的脈沖寬度的脈沖寬度信號；以及放射線類型確定電路，其被配置為至少基于脈沖寬度信號來確定從其中產(chǎn)生單極性脈沖的放射線的放射線類型。
[0015]使用上述結(jié)構，由于在識別脈沖寬度之前將單極性脈沖轉(zhuǎn)換成雙極性脈沖(即，雙極性信號)，則能夠增大脈沖寬度的識別精度。更具體地，由于雙極性脈沖具有比單極性脈沖的下降部分更急劇地接近基線的第一下降部分，并且此外，不同于單極性脈沖的下降部分，雙極性脈沖的下降部分橫穿基線，則可以增大下降點的識別精度。能夠?qū)⑾陆迭c識別為在所述點處下降部分穿過預定閾值的點，并且在這種情況下，如果預定閾值在基線上，將下降點定義為易于識別的穿過基線的相交點?；€可以處于偏離O電勢電平的電平處，在該情況下，穿過基線的點同樣能夠稱作相交點。還能夠指定上升點為與基線分離的點或者穿過基線的點。用于指定上升點和下降點的電平可以不一定相同。換而言之，脈沖寬度信號產(chǎn)生電路可以具有滯后特性。預處理電路可以由串聯(lián)的微分電路和積分電路來形成?？傊鲜鼋Y(jié)構的特性在于從單極性脈沖中產(chǎn)生雙極性脈沖。
[0016]優(yōu)選地，雙極性脈沖包括從基線朝向一側(cè)伸出的第一部分和從基線朝向另一側(cè)伸出的第二部分，且第二部分至第一部分是連續(xù)的。上升點為第一部分的前端點而下降點為第一部分的后端點。
[0017]優(yōu)選地，檢測器包括一個或多個光電倍增管。特別優(yōu)選地，檢測器包括單個光電倍增管。理想的是配置該裝置使得α射線檢測和β射線檢測能夠僅僅基于來自這樣的單個電倍增管的輸出信號被綜合確定。
[0018]優(yōu)選地，脈沖寬度信號產(chǎn)生電路包括:基準信號產(chǎn)生電路，其被配置為通過平滑雙極性脈沖來產(chǎn)生基準信號；以及比較電路，其被配置為比較雙極性脈沖和基準信號以識別出上升點和相交點。使用該結(jié)構，為了從雙極性脈沖中產(chǎn)生脈沖寬度信號，使用從雙極性脈沖自身產(chǎn)生的基準信號。基準信號通過平滑雙極性脈沖來產(chǎn)生，并且對應于雙極性脈沖的基線。因而，由于在雙極性脈沖的基線中產(chǎn)生的偏移將引起在基準信號中類似的偏移，則有可能實現(xiàn)不受這樣的偏移影響的比較處理。換而言之，上述結(jié)構能夠提供以下優(yōu)點:處理不敏感于或幾乎不敏感于基線中的電平變化的影響。當將雙極性脈沖與基準信號做比較時，為了更精確地識別出上升點，理想的是沿與上升方向相反的方向給雙極性脈沖增加一些偏移量。
[0019]優(yōu)選地，除了雙極性脈沖的脈沖寬度以外，放射線類型確定電路還基于雙極性脈沖的峰值和單極性脈沖的峰值來確定放射線類型。由于該結(jié)構能夠?qū)崿F(xiàn)多層面并且綜合的確定，因此能夠增大確定精度。具體地，由于未曾受到預處理影響的信號的評估結(jié)果，則從其中產(chǎn)生雙極性脈沖的單極性脈沖的評估能夠?qū)崿F(xiàn)核素的確定。
[0020]優(yōu)選地，放射線測定裝置進一步包括大脈沖檢測信號產(chǎn)生電路，其被配置為產(chǎn)生大脈沖檢測信號，且輸出大脈沖檢測信號至放射線類型確定電路，所述大脈沖檢測信號指示單極性脈沖為具有比大脈沖判別電平更高的電平的大脈沖，而超過大脈沖判別電平的脈沖被認為是由α射線檢測而獲得的脈沖。
[0021]優(yōu)選地，放射線測定裝置進一步包括有效脈沖判別信號產(chǎn)生電路，其被配置為產(chǎn)生有效脈沖判別信號，且輸出有效脈沖判別信號至放射線類型確定電路，所述有效脈沖判別信號指示雙極性脈沖為具有比噪聲切削電平更高的電平的有效脈沖，而噪聲切削電平為用于區(qū)分噪聲和有效脈沖的電平。
[0022]優(yōu)選地，放射線測定裝置進一步包括高電平判別信號產(chǎn)生電路，其被配置為產(chǎn)生表示雙極性脈沖是高于還是低于中間電平的高電平判別信號，且輸出高電平判別信號至放射線類型確定電路，而中間電平為用于區(qū)分能夠由α射線檢測和β射線檢測產(chǎn)生的高峰值和能夠僅僅由β射線檢測產(chǎn)生的低峰值的電平。
【附圖說明】
[0023][圖1]示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的放射線測定裝置的電路圖。
[0024][圖2]示出β射線檢測脈沖和α射線檢測脈沖每個均為單極性脈沖的示意圖。
[0025][圖3]示出雙極性脈沖(雙極性信號)的示意圖。
[0026][圖4]用于解釋產(chǎn)生脈沖寬度信號的示意圖。
[0027][圖5]示出大脈沖判別電平、噪聲切削電平，以及中間電平的示意圖。
[0028][圖6]用于解釋確定電路中的確定規(guī)則的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]將參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0030]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的放射線測定裝置的優(yōu)選實施例，并且為其電路圖。本實施例中的放射線測定裝置例如為放射線測量儀。當然能夠?qū)⑵渌派渚€測定裝置應用于本發(fā)明。
[0031]圖1中示出的放射線測定裝置包括起檢測器作用的閃爍器，以及光電倍增管。當α射線和β射線進入時，閃爍器發(fā)射光。光接著進入光電倍增管，在光電倍增管中，將光轉(zhuǎn)換成電脈沖。在本實施例中，僅僅設置單個光電倍增管。在本實施例中，來自光電倍增管的輸出脈沖100為在負(_)極性側(cè)產(chǎn)生的單極性脈沖。這里，可以設置多個光電倍增管。
[0032]根據(jù)本實施例的放射線測定裝置包括第一放大器12、第二放大器14、脈沖寬度信號產(chǎn)生電路16、有效脈沖判別信號產(chǎn)生電路18、大脈沖確定信號產(chǎn)生電路2