OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)包括機(jī)箱和探頭兩個部分，兩部分之間通過光纖進(jìn)行物理連接和傳輸信號。機(jī)箱包括激發(fā)光源、光子計數(shù)器、濾光片組、暗箱，激發(fā)光源、光子計數(shù)器與探頭之間通光纖耦合用光纖進(jìn)行連接。探頭包括OSL探測器和收光透鏡，探頭尺寸為毫米量級。本發(fā)明的OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)利用OSL技術(shù)對輻射現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)γ輻射劑量的快速在線測量和遠(yuǎn)距離測量，特別是，該測量系統(tǒng)還可用于放療過程中對人體病灶部位的接收的輻射劑量監(jiān)測。
【專利說明】
OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于核輻射測量領(lǐng)域，具體涉及OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]0SL(0ptically Stimulated Luminescence)又稱光釋光，是21 世紀(jì)發(fā)光劑量學(xué)的前沿，是輻射監(jiān)測的一個新的發(fā)展方向。射線的探測物質(zhì)是Al2O3 = C粉末。每一個OSL探測器(探測元件)是一個圓形的Al2O3 = C圓片，它是由兩片聚酯膠片壓夾住Al2O3 = C粉末構(gòu)成。射線與探測器相互作用產(chǎn)生電子空穴對，陷阱俘獲電子空穴對，光照輻射過的探測器，陷阱中的電子激發(fā)躍迀到導(dǎo)帶，自由電子與空穴在發(fā)光中心符合發(fā)光，發(fā)光強(qiáng)度與吸收劑量成正比。通過控制激發(fā)光的強(qiáng)度，可對光釋光探測器多次讀取，重復(fù)分析。
[0003]目前，OSL技術(shù)在核輻射測量領(lǐng)域還主要用于個人劑量監(jiān)測和實(shí)驗(yàn)室離線測量，并不能做到實(shí)時測量，無法進(jìn)行在線監(jiān)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)，其特點(diǎn)是:所述的測量系統(tǒng)包括機(jī)箱和探頭組件，機(jī)箱和探頭組件通過光纖m連接；
所述的機(jī)箱中布置激發(fā)光源和暗箱，激發(fā)光源引出的光纖Π和暗箱引出的光纖I在光纖耦合進(jìn)行光纖耦合;所述的暗箱為封閉空間I，封閉空間I的前段為光子計數(shù)器，封閉空間I的后段為濾光片組；
所述的探頭組件為封閉空間Π，封閉空間Π的前段為收光透鏡，封閉空間I的后段為OSL探測器；
所述的光纖耦合為7芯光纖Y分支耦合；
所述的光纖m的長度小于等于10m。
[0006]所述的激發(fā)光源為綠色激光器或紅色激光器中的一種，綠色激光器或紅色激光器的最大功率為300W，功率連續(xù)可調(diào)。
[0007]所述的激發(fā)光源的激光發(fā)射模式為恒定式或脈沖式中的一種。
[0008]所述的濾光片組由帶通濾光片和截止濾光片串列而成。
[0009]所述的探頭組件的外殼材料為金屬鋁，外殼尺寸為毫米量級。
[0010]所述光子計數(shù)器為單光子計數(shù)器。
[0011 ]在輻射測量時，將探頭組件放至測量點(diǎn)，打開激發(fā)光源，激發(fā)光信號通過光纖π、光纖m傳輸至OSL探測器并激發(fā)其發(fā)光，發(fā)出的光釋光信號被收光透鏡聚焦傳送給光纖m，再通過光纖m、光纖I傳輸至濾光片組，濾光片組過濾掉光釋光信號中的激發(fā)光及其散射光譜成分，將純凈的光釋光信號傳輸給光子計數(shù)器計數(shù)，得到劑量的表征。通過控制激發(fā)光信號的強(qiáng)度，可對OSL探測器進(jìn)行多次讀取，且OSL探測器中存儲的光釋光信號幾乎不會丟失，利用光釋光技術(shù)重復(fù)讀取的特性，通過控制激發(fā)光源的發(fā)射頻率，實(shí)現(xiàn)光釋光在線連續(xù)測量。
[0012]本發(fā)明的OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)利用OSL技術(shù)對輻射現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)γ輻射劑量的快速在線測量和遠(yuǎn)距離測量，特別是，該測量系統(tǒng)還可用于放療過程中對人體病灶部位的接收的輻射劑量監(jiān)測。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的OSL在線遠(yuǎn)距離Y輻射劑量測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，1.激發(fā)光源2.暗箱3.光子計數(shù)器4.濾光片組5.光纖耦合6.收光透鏡7.0SL探測器8.探頭組件9.光纖I 10.光纖Π 11.光纖ΙΠ 12.機(jī)箱。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明的OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)包括機(jī)箱12和探頭組件8，機(jī)箱12和探頭組件8通過光纖mi I連接；
所述的機(jī)箱12中布置激發(fā)光源I和暗箱2，激發(fā)光源I引出的光纖Π 10和暗箱2引出的光纖19在光纖耦合5進(jìn)行光纖耦合;所述的暗箱2為封閉空間I，封閉空間I的前段為光子計數(shù)器3，封閉空間I的后段為濾光片組4;
所述的探頭組件8為封閉空間Π，封閉空間Π的前段為收光透鏡6，封閉空間I的后段為OSL探測器7;
所述的光纖耦合5為7芯光纖Y分支耦合；
所述的光纖ΙΠ的長度小于等于10m。
[0016]所述的激發(fā)光源I為綠色激光器或紅色激光器中的一種，綠色激光器或紅色激光器的最大功率為300W，功率連續(xù)可調(diào)。
[0017]所述的激發(fā)光源I的激光發(fā)射模式為恒定式或脈沖式中的一種。
[0018]所述的濾光片組4由帶通濾光片和截止濾光片串列而成。
[0019]所述的探頭組件8的外殼材料為金屬鋁，外殼尺寸為毫米量級。
[0020]所述光子計數(shù)器3為單光子計數(shù)器。
[0021]實(shí)施例1
本實(shí)施例的探頭組件8的探頭部分為一個小圓柱體，尺寸約為10_ΧΦ8_。
[0022]所述的激發(fā)光源I為波長532nm的綠色激光器，激光發(fā)射模式為恒定式。
[0023]所述的光子計數(shù)器3為濱松CH254型光子計數(shù)器，光譜響應(yīng)范圍為300?650nm，計數(shù)率線性大等于2 X 106/S。
[0024]所述的濾光片組4由厚度為7.5mm的Boya B-370帶通濾光片與截止(532或630)nm波長的濾光片串列構(gòu)成。
[0025]所述的探頭組件8的外殼采用金屬招材質(zhì)，圓柱狀中空，外形尺寸約10_ X Φ8_，厚度約2mm。
[0026]所述的光纖19、光纖Π 10、光纖mil直徑約2mm。
[0027]所述的光纖耦合(5)為7芯光纖Y分支耦合。
[0028]所述OSL探測器7為Landauer的單點(diǎn)劑量片，敏感材料為Al2O3:C，對γ射線的能量探測范圍為0.01?1.0X104mSv。
[0029]實(shí)施例2
本實(shí)施例的實(shí)施方式與實(shí)施例1基本相同，主要區(qū)別在于:所述的激光發(fā)射模式為脈沖式。
[0030]實(shí)施例3
本實(shí)施例的實(shí)施方式與實(shí)施例1基本相同，主要區(qū)別在于:所述的激發(fā)光源I為波長630nm的紅色激光器。
[0031 ] 實(shí)施例4
本實(shí)施例的實(shí)施方式與實(shí)施例3基本相同，主要區(qū)別在于:所述的激光發(fā)射模式為脈沖式。
[0032]本發(fā)明不局限于上述【具體實(shí)施方式】，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.0SL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的測量系統(tǒng)包括機(jī)箱(12)和探頭組件(8 )，機(jī)箱(12 )和探頭組件(8 )通過光纖ΙΠ (11)連接； 所述的機(jī)箱(12)中布置激發(fā)光源(I)和暗箱(2)，激發(fā)光源(I)引出的光纖Π (10)和暗箱(2)引出的光纖1(9)在光纖耦合(5)進(jìn)行光纖耦合;所述的暗箱(2)為封閉空間I，封閉空間I的前段為光子計數(shù)器(3)，封閉空間I的后段為濾光片組(4); 所述的探頭組件(8)為封閉空間Π，封閉空間Π的前段為收光透鏡(6)，封閉空間I的后段為OSL探測器(7); 所述的光纖耦合(5)為7芯光纖Y分支耦合； 所述的光纖ΙΠ的長度小于等于10m。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的激發(fā)光源(I)為綠色激光器或紅色激光器中的一種，綠色激光器或紅色激光器的最大功率為300W，功率連續(xù)可調(diào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的激發(fā)光源(I)的激光發(fā)射模式為恒定式或脈沖式中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的濾光片組(4)由帶通濾光片和截止濾光片串列而成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述的探頭組件(8 )的外殼材料為金屬鋁。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OSL在線遠(yuǎn)距離γ輻射劑量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述光子計數(shù)器(3)為單光子計數(shù)器。
【文檔編號】G01T1/10GK106093997SQ201610700356
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月23日
【發(fā)明人】陳飛, 袁永剛, 陳華
【申請人】中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所