三維空間γ放射源定位搜尋裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種放射源探測(cè)裝置，尤其涉及一種多組合探測(cè)器尋找放射源的
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]放射源是采用放射性物質(zhì)制成的輻射源的通稱(chēng)。放射源按所釋放射線(xiàn)的類(lèi)型可分為α放射源、β放射源、γ放射源和中子源等;按照放射源的封裝方式可分為密封放射源和非密封放射源。
[0003]放射源發(fā)射出來(lái)的射線(xiàn)具有一定的能量，它可以破壞細(xì)胞組織，從而對(duì)人體造成傷害。當(dāng)人受到大量射線(xiàn)照射時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生諸如頭昏乏力，食欲減退，惡心，嘔吐等癥狀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致機(jī)體損傷，甚至可能導(dǎo)致死亡。
[0004]由于其對(duì)人體有一定的危害，所以未知區(qū)域中放射源的尋找，就無(wú)法通過(guò)人來(lái)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在探尋放射源以及確定放射源位置的方法，主要通過(guò)以下幾種方法:
[0005]1.利用機(jī)器人攜帶攝像頭的方法進(jìn)行尋找，這樣設(shè)備成本較高，設(shè)備體積大、笨重，移動(dòng)不靈活；
[0006]2.采用單一探測(cè)器進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)器旋轉(zhuǎn)次數(shù)太多，導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，精確度低，而且只能確定水平位置，無(wú)法確定高度位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的就在于提供一種解決上述問(wèn)題，成本低廉，體積小巧，能對(duì)放射源的位置進(jìn)行精確定位，定位速度快、精度高、操作簡(jiǎn)單的多組合探測(cè)器尋找放射源的裝置。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:
[0009]一種三維空間γ放射源定位搜尋裝置，包括上位機(jī)和平臺(tái)底座，平臺(tái)底座上豎直設(shè)有一帶刻度的支撐桿，所述支撐桿上設(shè)有一能上下移動(dòng)的圓形托盤(pán)，所述托盤(pán)表面同軸設(shè)有一旋轉(zhuǎn)臺(tái)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)上表面設(shè)有探測(cè)器組，所述探測(cè)器組由數(shù)個(gè)沿托盤(pán)徑向均勻分布的探測(cè)器構(gòu)成；
[0010]所述平臺(tái)底座能水平移動(dòng)、控制圓形托盤(pán)上下移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)的水平旋轉(zhuǎn)；
[0011]支撐桿內(nèi)設(shè)有一運(yùn)動(dòng)控制單元，所述運(yùn)動(dòng)控制單元與探測(cè)器組相連，采集探測(cè)器的探測(cè)計(jì)數(shù)和探測(cè)方向角發(fā)送至上位機(jī)，由上位機(jī)處理后收取上位機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制命令，控制平臺(tái)底座運(yùn)動(dòng)。
[0012]作為優(yōu)選:所述托盤(pán)上設(shè)有方位和刻度，探測(cè)器為多個(gè)，其中一個(gè)探測(cè)器為1號(hào)探測(cè)器，對(duì)準(zhǔn)正北方向。
[0013]一種三維空間γ放射源定位搜尋方法，探測(cè)放射源的水平位置，包括以下步驟:
[0014]1)將三維空間γ放射源定位搜尋裝置放置在探測(cè)區(qū)域內(nèi)，移動(dòng)托盤(pán)至支撐桿一預(yù)設(shè)高度，探測(cè)器組中探測(cè)器為Ν個(gè)，依次編號(hào)為1號(hào)探測(cè)器到Ν號(hào)探測(cè)器，其中1號(hào)探測(cè)器中心線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)托盤(pán)正北方向，各探測(cè)器中心線(xiàn)與正北方向在順時(shí)針上的夾角，為各探測(cè)器的探測(cè)方位角Θ;
[0015]2)通過(guò)旋轉(zhuǎn)探測(cè)器組掃描水平空間，探測(cè)器組水平掃描旋轉(zhuǎn)測(cè)量Μ次，每次旋轉(zhuǎn)角度為W(W=360°/(NXM)，即可獲取水平一周不同探測(cè)方位角上的探測(cè)計(jì)數(shù)率，以探測(cè)方位角Θ為橫軸，對(duì)應(yīng)角度上的探測(cè)計(jì)數(shù)率為縱軸的方位角-計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)譜線(xiàn)，計(jì)算得到最大探測(cè)計(jì)數(shù)率的探測(cè)方向角0max，具體包括以步驟:
[0016]A.初始位置探測(cè)器組探測(cè)一次，上位機(jī)獲取到N個(gè)探測(cè)方位角的探測(cè)計(jì)數(shù)率并保存；
[0017]B.將探測(cè)器組順時(shí)針旋轉(zhuǎn)M-1次，每旋轉(zhuǎn)一次獲取到N個(gè)探測(cè)方位角的探測(cè)計(jì)數(shù)率并保存，總共獲取到Μ X Ν個(gè)探測(cè)方位角的探測(cè)計(jì)數(shù)率
[0018]C.形成方位角-計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)譜線(xiàn)，計(jì)算得到最大探測(cè)計(jì)數(shù)率的探測(cè)方向角0max;
[0019]3)以托盤(pán)中心為原點(diǎn)0，正北方向?yàn)榭v軸，正東方向?yàn)闄M軸，以tan(90-9max)為斜率過(guò)原點(diǎn)0做直線(xiàn)La;
[0020]4)把移動(dòng)平臺(tái)沿著橫軸移動(dòng)數(shù)米到點(diǎn)C，重復(fù)步驟2)，得到對(duì)應(yīng)最大計(jì)數(shù)率探測(cè)方位角α，以tan( 90-α )為斜率，過(guò)C點(diǎn)做直線(xiàn)Lb ；
[0021 ] 5)直線(xiàn)La和直線(xiàn)Lb的交點(diǎn)D為預(yù)測(cè)放射源水平位置α為放射源的方向；若線(xiàn)段⑶大于0.5米，則選取線(xiàn)段CD中間點(diǎn)作為新的原點(diǎn)，重復(fù)步驟2)、3);
[0022]若線(xiàn)段⑶小于0.5米則終止搜尋，視C點(diǎn)位置為探測(cè)器的水平位置。
[0023]作為優(yōu)選:探測(cè)放射源的高度位置，包括以下步驟:
[0024]1)當(dāng)線(xiàn)段⑶小于0.5米后，使1號(hào)探測(cè)器中心線(xiàn)對(duì)應(yīng)直線(xiàn)Lb，上下移動(dòng)托盤(pán)，每等距離移動(dòng)一次，記錄1號(hào)探測(cè)器的探測(cè)計(jì)數(shù)率和其對(duì)應(yīng)的高度值；
[0025]2)以高度為橫坐標(biāo)，探測(cè)計(jì)數(shù)率為縱坐標(biāo)，建立高度-探測(cè)器計(jì)數(shù)率的統(tǒng)計(jì)譜線(xiàn)，求出探測(cè)計(jì)數(shù)率最大點(diǎn)對(duì)應(yīng)的高度，即對(duì)應(yīng)放射源在空間上的高度位置。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:托盤(pán)位于平臺(tái)底座上的支撐桿上，平臺(tái)底座能水平移動(dòng)，托盤(pán)能在支撐桿上面上下移動(dòng)，通過(guò)上位機(jī)控制，托盤(pán)能在空間范圍內(nèi)的水平位置和高度位置任意移動(dòng)，便于更精確的查找放射源，確定放射源的水平位置和高度位置。
[0027]托盤(pán)上設(shè)有方位和刻度，托盤(pán)上的方位，始終與地球物理方位保持一致。
[0028]本實(shí)用新型放射源的水平位置尋找方法為:
[0029]每次利用探測(cè)器組來(lái)進(jìn)行探測(cè)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)一次旋轉(zhuǎn)一定角度再計(jì)數(shù)一次，角度有限制，則旋轉(zhuǎn)數(shù)次后，得到一周內(nèi)均勻分布的多個(gè)計(jì)數(shù)，再擬合成函數(shù)，并求出對(duì)應(yīng)最大探測(cè)計(jì)數(shù)率的探測(cè)方向角Θ.;這種方法可以簡(jiǎn)單的獲得多個(gè)計(jì)數(shù)，相比一個(gè)探測(cè)器能節(jié)省大量的時(shí)間，且得到的數(shù)據(jù)精確。
[0030]找到對(duì)應(yīng)最大探測(cè)計(jì)數(shù)率的探測(cè)方向角0max;以tan(9O_0)為斜率做直線(xiàn)，移動(dòng)平臺(tái)沿X軸移動(dòng)到一點(diǎn)、計(jì)數(shù)、找到對(duì)應(yīng)最大計(jì)數(shù)率探測(cè)方位角α，以tan(90_a)為斜率做直線(xiàn)，在兩直線(xiàn)交點(diǎn)和移動(dòng)平臺(tái)所在位置的之間取一點(diǎn)再次為圓心，并移動(dòng)平臺(tái)至此;重復(fù)計(jì)數(shù)，逐步逼近放射源位置。
[0031]同理，本實(shí)用新型放射源的高度位置尋找方法為，通過(guò)探測(cè)器在不同高度探測(cè)計(jì)數(shù)率，探測(cè)計(jì)數(shù)率最大點(diǎn)對(duì)應(yīng)的高度，即對(duì)應(yīng)著放射源在空間上的高度位置。
[0032]本實(shí)用新型公開(kāi)的三維空間γ放射源定位搜尋裝置及方法，采用多探測(cè)器組成的空間輻射掃描探測(cè)裝置，掃描空間輻射獲取放射源的方位，并估計(jì)放射源的位置，然后放射源搜索迭代算法控制搜尋裝置不斷靠近放射源，從而實(shí)現(xiàn)三維空間放射源的精確定位，在水平方向上離放射源的位置誤差不超過(guò)10cm。而且測(cè)量時(shí)間相比一個(gè)探測(cè)器來(lái)測(cè)量的時(shí)間短。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本實(shí)用新型功能原理圖
[0034]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0035]圖3為圖1中托盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖；
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