空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及檢定或校準(zhǔn)輻射防護(hù)領(lǐng)域。本發(fā)明解決了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)參考輻射場空間體積較大無法或難以移動(dòng)導(dǎo)致現(xiàn)場和就地檢定或校準(zhǔn)較難的問題,提供了一種空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其技術(shù)方案可概括為:建立小尺度參考輻射場,再選擇合適的放射源及源強(qiáng)為屏蔽箱體提供入射射線,然后選擇多個(gè)伽瑪射線劑量測量儀器作為構(gòu)建預(yù)測模型的實(shí)驗(yàn)樣本,獲得檢驗(yàn)點(diǎn)的空氣比釋動(dòng)能約定真值的預(yù)測模型,最后將待測儀器的探頭置于檢驗(yàn)點(diǎn),記錄伽瑪譜儀測得的散射伽瑪譜,導(dǎo)入預(yù)測模型,得到空氣比釋動(dòng)能約定真值。本發(fā)明的有益效果是:結(jié)果準(zhǔn)確,且所使用的參考輻射場尺寸很小,適用于空氣比釋動(dòng)能約定真值的測定。
【專利說明】空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及檢定或校準(zhǔn)福射防護(hù)領(lǐng)域,特別涉及空氣比釋動(dòng)能(airkerma)約定 真值的測定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 測量伽瑪射線劑量(率)、劑量當(dāng)量(率)的儀器和儀表廣泛應(yīng)用于軍事、國防和 民用領(lǐng)域,是保障核設(shè)施、伽瑪射線裝置、工作人員和公眾安全極為重要的工具盒手段,發(fā) 揮著不可或缺的作用,為保證其性能和測量量值的準(zhǔn)確可靠,我國計(jì)量法和相關(guān)法規(guī)規(guī)定 需要定期對其進(jìn)行檢定或校準(zhǔn),屬于強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具。
[0003] 依據(jù)國標(biāo)GB/T12162. 1-2000《用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀及確定其能量響應(yīng)的 X和Y參考輻射-輻射特性及產(chǎn)生方法》,GB/T12162. 2-2004《用于校準(zhǔn)劑量儀和劑量率儀 及確定其能量響應(yīng)的X和Y參考輻射第2部分輻射防護(hù)用的能量范圍為8keV?1.3MeV和 4MeV?9MeV的參考輻射的劑量測定》,以及JJG393-2003《輻射防護(hù)用X和Y輻射劑量當(dāng) 量(率)儀和監(jiān)測儀檢定規(guī)程》的要求,對伽瑪劑量(率)儀器儀表的檢定和校準(zhǔn)應(yīng)在含由 同位素放射源構(gòu)成的次級標(biāo)準(zhǔn)參考輻射場的伽瑪空氣比釋動(dòng)能次級標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行。在檢 定和校準(zhǔn)工作中,首先需用airkerma測量標(biāo)準(zhǔn)器具對次級標(biāo)準(zhǔn)參考輻射場進(jìn)行校驗(yàn),得到 次級標(biāo)準(zhǔn)參考輻射場檢驗(yàn)點(diǎn)處的airkerma約定真值;然后再將受檢儀器儀表探頭上的參 考點(diǎn)按要求準(zhǔn)確定位于次級標(biāo)準(zhǔn)參考輻射場中,測量并得到校準(zhǔn)因子K:
【權(quán)利要求】
1. 空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟1、建立小尺度參考輻射場,所述小尺度參考輻射場,包括邊長尺寸不大于1. 5米 的屏蔽箱體,屏蔽箱體水平放置,其側(cè)面設(shè)置有入射孔,用于入射射線的入射,在屏蔽箱體 內(nèi),入射射線的射線方向上,設(shè)置有檢驗(yàn)點(diǎn),屏蔽箱體上表面還具有測試孔,能夠通過測試 孔將待檢儀器儀表的探頭放進(jìn)屏蔽箱并使探頭上的參考點(diǎn)與檢驗(yàn)點(diǎn)相重合,屏蔽箱體內(nèi)還 設(shè)置有劑量特征點(diǎn),垂直于入射孔與測試孔的連線的一個(gè)包含測試孔的平面,將屏蔽箱體 分割為兩部分,劑量特征點(diǎn)位于屏蔽箱體中靠近入射孔的那部分,且不被入射射線直接照 射的位置,伽瑪譜儀設(shè)置在屏蔽箱體內(nèi),其探頭上的參考點(diǎn)與劑量特征點(diǎn)重合,且固定于屏 蔽箱體內(nèi); 步驟2、選擇合適的放射源及源強(qiáng)為屏蔽箱體提供入射射線; 步驟3、選擇多個(gè)伽瑪射線劑量測量儀器作為構(gòu)建預(yù)測模型的實(shí)驗(yàn)樣本,獲得檢驗(yàn)點(diǎn)的 空氣比釋動(dòng)能約定真值的預(yù)測模型; 步驟4、將待測儀器的探頭置于檢驗(yàn)點(diǎn),記錄伽瑪譜儀測得的散射伽瑪譜,導(dǎo)入預(yù)測模 型,得到空氣比釋動(dòng)能約定真值。
2. 如權(quán)利要求1所述的空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其特征在于,步驟3包括以下 具體步驟: 步驟31、選擇多個(gè)伽瑪射線劑量測量儀器作為構(gòu)建預(yù)測模型的實(shí)驗(yàn)樣本; 步驟32、測量未放置實(shí)驗(yàn)樣本時(shí)檢驗(yàn)點(diǎn)的空氣比釋動(dòng)能約定真值,再將實(shí)驗(yàn)樣本的探 頭的參考點(diǎn)置于檢驗(yàn)點(diǎn)上,采用傳遞儀器法測量得到檢驗(yàn)點(diǎn)的空氣比釋動(dòng)能約定真值,以 及通過伽瑪譜儀獲取劑量特征點(diǎn)的伽瑪能譜; 步驟33、采用主元分析方法根據(jù)伽瑪能譜獲取劑量特征值; 步驟34、采用支持向量機(jī)的方法回歸獲得檢驗(yàn)點(diǎn)的空氣比釋動(dòng)能約定真值的預(yù)測模 型。
3. 如權(quán)利要求2所述的空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其特征在于,步驟32包括以 下具體步驟: 步驟32A、將標(biāo)準(zhǔn)石墨空腔電離室置于檢驗(yàn)點(diǎn)處,測量入射射線束強(qiáng)度為Vj時(shí)檢驗(yàn)點(diǎn)處 的空氣比釋動(dòng)能約定真值,記為K/ ; 步驟32B、將第i個(gè)實(shí)驗(yàn)樣本的探頭的參考點(diǎn)置于檢驗(yàn)點(diǎn)處,設(shè)置入射射線束強(qiáng)度為 Vj,記錄該實(shí)驗(yàn)樣本的讀數(shù)Rij及通過伽瑪譜儀獲得此時(shí)劑量特征點(diǎn)的伽瑪能譜Sij ; 步驟32C、將該實(shí)驗(yàn)樣本放置在標(biāo)準(zhǔn)參考輻射場中尋找其讀數(shù)等于Ru的點(diǎn),該點(diǎn)對應(yīng) 的空氣比釋動(dòng)能約定真值即為檢驗(yàn)點(diǎn)的空氣比釋動(dòng)能約定真值Kij ; 步驟32D、將X個(gè)實(shí)驗(yàn)樣本的探頭的參考點(diǎn)依次放置在檢驗(yàn)點(diǎn)中,在y種 '條件下重復(fù) 步驟32A至步驟32C,得到xXy組KpSu和K/數(shù)據(jù),用于得到函數(shù)關(guān)系L = (S^ K/ ) 的模型構(gòu)建。
4. 如權(quán)利要求3所述的空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其特征在于,步驟33包括以 下步驟: 步驟33A、將所獲取的每一個(gè)Su按照一定的能量間隔△ E離散獲得同散射伽瑪射線能 量對應(yīng)的計(jì)數(shù)率數(shù)組,并構(gòu)建以散射伽瑪射線能量為研究對象的計(jì)數(shù)率的n維向量 aIj ? 步驟33B、通過步驟32D中x種實(shí)驗(yàn)樣本的探頭在y種Vj條件下的實(shí)驗(yàn),構(gòu)建散射伽瑪 能譜計(jì)數(shù)率數(shù)據(jù)矩陣樣本〇 (xXy)Xn ; 步驟33C、采用主元分析方法求n維向量aij的主成分,得到n維向量aij的主成分向量 為^ = W彡n,所述Tnxi:是指Tnxn^轉(zhuǎn)置,Tnxm指代由①(xXy)Xn獲得其協(xié)方差 矩陣Inxn,求得協(xié)方差矩陣Inxn的前m個(gè)特征向量組成的得分矩陣; 步驟33D、得到Wij與Sij存在函數(shù)關(guān)系Wij = f2(Sij),則得到Kij = f3dj,K/ )= Wf2(Sij)J/ ]。
5. 如權(quán)利要求4所述的空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其特征在于,步驟33A中,所 述一定的的能量間隔AE是指:AE = 150(V(128X2z)keV,0彡z彡4, z取整數(shù)。
6. 如權(quán)利要求4所述的空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其特征在于,步驟33C包括以 下具體步驟: 步驟33(:1、由〇(xXy)Xn獲得其協(xié)方差矩陣Inxn,求得協(xié)方差矩陣Inxn的n個(gè)特征值 入1彡入2彡......彡入n彡〇,及相應(yīng)的特征向量h,…,tm,…tn; 步驟33C2、得到主成分的得分矩陣為Tnxm = U1,…,〇,其中,m由式
步驟33C3、得到n維向量aij的主成分向量為Wij = Tnxm1 ? aij,m彡n,Tnxm1是指Tnxm的轉(zhuǎn)置。
7. 如權(quán)利要求6所述的空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其特征在于,步驟34包括以 下步驟: 步驟34A、通過步驟32D中X種實(shí)驗(yàn)樣本的探頭在y種 '條件下的實(shí)驗(yàn),獲得數(shù)據(jù) 矩陣樣本0^,Wu,K/ )(xXy)x(m+2),采用支持向量機(jī)回歸方法獲得Ku的預(yù)測模型Kij = f3(U,)。
8. 如權(quán)利要求7所述的空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其特征在于,步驟34A中,所 述采用支持向量機(jī)回歸方法獲得Ku的預(yù)測模型f3(Wu,K/)的具體方法為:訓(xùn)練回歸預(yù)測 模型所選擇的核函數(shù)為徑向基核,核函數(shù)的參數(shù)通過交叉驗(yàn)證的方法確定,建立模型時(shí),將 數(shù)據(jù)樣本0^,WuK/)(xXy)x(111+2)按照一定的比例分配給訓(xùn)練集與測試集,當(dāng)測試誤差不大 于5%時(shí),結(jié)束訓(xùn)練,確定預(yù)測模型為Kij = f3(Wij, K/ )。
9. 如權(quán)利要求8所述的空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其特征在于,所述一定的比 例是指訓(xùn)練集與測試集的比例大于等于1: 1。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的空氣比釋動(dòng)能約定真值測定方法,其特征在于,步驟4包 括以下步驟: 步驟41、將待測儀器的探頭的參考點(diǎn)置于檢驗(yàn)點(diǎn); 步驟42、選擇合適的放射源置于同位素放射源容納裝置,調(diào)節(jié)衰減器獲得測量的入射 射線束強(qiáng)度Vj ; 步驟43、使用伽瑪譜儀測量此時(shí)的散射伽瑪譜,并將該散射伽瑪譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入建立的預(yù) 測模型Kij = )= Uf2(Sij)J/ ]= f^S^K/ ),得到檢驗(yàn)點(diǎn)處的空氣比釋動(dòng) 能約定真值。
【文檔編號】G01T1/02GK104330815SQ201410697524
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】毛本將, 劉易鑫, 徐陽, 賀萌, 卓仁鴻, 文德智, 丁大杰, 成晶, 鄭慧 申請人:中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所