[发明专利]使用模块化检测系统和方法进行辐射源的基于遮挡的定向和定位

说明书

提供了各种技术来检测一个或多个辐射源的方向和位置。在一个示例中，一种系统包括配置成从辐射源接收辐射的多个辐射检测器。辐射检测器中的第一辐射检测器定位成至少部分地遮挡辐射检测器中的第二辐射检测器以衰减由第二辐射检测器接收的辐射。系统还包括处理器，所述处理器配置成接收由第一和第二辐射检测器响应于辐射提供的检测信息，并且使用检测信息确定辐射源的方向。还提供了一种包括伽马辐射检测器和中子辐射检测器的模块化系统以及相关方法。在一些情况下，作为辐射源方向的附加或与之分离，可以确定辐射源类型。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月13日提交的题为“使用模块化检测系统和方法进行辐射源的基于遮挡的定向和定位(OCCLUSION-BASED DIRECTIONALITY AND LOCALIZATION OFRADIATION SOURCES WITH MODULAR DETECTION SYSTEMS AND METHODS)”的美国临时专利申请第62/760,146号的权益和优先权，上述申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明一般地涉及辐射源的检测，并且更具体地，涉及这样的源的方向和位置的确定。

背景技术

辐射检测系统是用于发现和拦截核威胁的重要工具。因而，它们经常用于支持国土安全、核不扩散和核条约核查。

某些现有的辐射检测系统是非定向的。在这方面，这样的系统可以检测辐射源的存在，但可能无法辨别辐射源的实际方向和位置。实际上，这样的系统可能依赖于人的反复试验和试错，直到人类用户可以确定检测模式并确定辐射源的方向和位置。因此，这样的系统可能是相对低效和不精确的。

另外，某些辐射源可能会发出多种类型的辐射，例如伽马辐射和中子辐射。然而，检测两种类型的辐射通常更困难。例如，许多现有的辐射检测系统专用于仅检测一种类型的辐射。结果，可能需要多个检测装置，这对用户来说可能是麻烦的。

尽管某些掺锂闪烁体可以用于使用单个检测器来检测伽马辐射和中子辐射，但这样的双模式检测器具有明显的局限性。例如，为了区分伽马辐射和中子辐射，这样的检测器可以尝试识别不同的检测到的脉冲高度和脉冲形状。然而，在强辐射场中，脉冲堆积会降低检测器准确区分伽马辐射和中子辐射的能力。另外，这样的双模式检测器在制造期间通常表现出低产量，这增加了成本并降低了制造效率。

发明内容

根据本文讨论的实施例，提供了检测一个或多个辐射源的方向和位置的技术。通过确定多个辐射源的位置，可以提供辐射图。还提供了包括伽马辐射检测器和中子辐射检测器的模块化系统以及相关方法。

在一个实施例中，一种系统包括配置成从辐射源接收辐射的多个辐射检测器，其中所述辐射检测器中的第一辐射检测器定位成至少部分地遮挡所述辐射检测器中的第二辐射检测器，以衰减由所述第二辐射检测器接收的辐射；以及处理器，所述处理器配置成：接收由所述第一辐射检测器和第二辐射检测器响应于辐射提供的检测信息，以及使用所述检测信息确定所述辐射源的方向。

在另一实施例中，一种方法包括在多个辐射检测器处从辐射源接收辐射，其中所述辐射检测器中的第一辐射检测器定位成至少部分地遮挡所述辐射检测器中的第二辐射检测器，以衰减由所述第二辐射检测器接收的辐射；接收由所述第一辐射检测器和第二辐射检测器响应于辐射提供的检测信息；以及使用所述检测信息确定所述辐射源的方向。

在另一实施例中，一种系统包括配置成从辐射源接收辐射的多个辐射检测器，其中所述辐射检测器中的第一辐射检测器定位成至少部分地遮挡所述辐射检测器中的第二辐射检测器，以衰减由所述第二辐射检测器接收的辐射；以及处理器，所述处理器配置成：接收由所述第一辐射检测器和第二辐射检测器响应于辐射提供的检测信息，以及使用所述检测信息识别所述辐射源。