[发明专利]一种大视野放射源定位系统和方法

说明书

本发明公开了一种大视野放射源定位系统和方法，该系统包括：主伽马成像探测器、多个侧边伽马成像探测器、多个侧边屏蔽层和准直器；其中，多个侧边屏蔽层环绕主伽马成像探测器围成一筒状屏蔽结构；准直器和主伽马成像探测器分别位于筒状屏蔽结构的两端；侧边伽马成像探测器与主伽马成像探测器相邻，设置在筒状屏蔽结构的内侧壁上；各探测器用于捕获不同视野范围内通过准直器进入定位系统的伽马射线的入射信息，并进行成像和图像重建，从而通过重建的图像得到放射源的位置信息。本发明的方案增大了探测系统的视野，在放射源定位中能减少盲目搜索；有利于控制系统体积，方便携带和使用。

技术领域

本发明涉及核辐射探测技术领域，特别涉及一种大视野放射源定位系统和方法。

背景技术

随着核科学与技术的快速发展，核能被广泛应用于工业、农业、医疗、国防等领域。随之也存在放射源管理不当、丢失和被盗等问题。出于对生态环境保护和人体健康安全的考虑，在出现放射源泄露、丢失或被盗情况时，能快速、准确探测和定位放射源，具有极其重要的意义。

带有准直器的γ相机为放射源搜寻增加了方位信息，但是准直器也限制了探测器的成像视野。可以通过直接增大探测器的面积来扩大系统的成像视野，但会导致整个系统体积增大，笨重不易携带。而电子准直的康普顿相机虽然具有较大视野，但是价格昂贵，难以大规模使用。

发明内容

本发明提供了一种大视野放射源定位系统和方法，以解决带有准直器的放射源探测系统的成像视野受限的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种大视野放射源定位系统，包括：一个主伽马成像探测器、多个侧边伽马成像探测器、多个侧边屏蔽层和一个准直器；其中，

所述多个侧边屏蔽层环绕所述主伽马成像探测器设置，在所述主伽马成像探测器的外侧围成一筒状屏蔽结构；所述准直器和所述主伽马成像探测器分别位于所述筒状屏蔽结构的两端；所述侧边伽马成像探测器与所述主伽马成像探测器相邻，每一所述侧边伽马成像探测器分别设置在所述筒状屏蔽结构的内侧壁上，所述多个侧边伽马成像探测器环绕所述主伽马成像探测器设置，在所述主伽马成像探测器的外侧围成一筒状伽马成像探测结构；

通过所述准直器入射的伽马射线入射到所述主伽马成像探测器或所述侧边伽马成像探测器上；所述主伽马成像探测器和所述侧边伽马成像探测器用于捕获不同视野范围内通过所述准直器进入定位系统的伽马射线的入射信息，并基于所述入射信息进行成像和图像重建，通过重建的图像得到放射源的位置信息。

进一步地，所述主伽马成像探测器和所述侧边伽马成像探测器分别包括图像重建模块；所述系统还包括定位模块；

所述图像重建模块用于：

对放射源通过所述准直器所成的像，采用预设的图像重建算法进行重建；其中，所述主伽马成像探测器和侧边伽马成像探测器分别对应不同的视野范围；

所述定位模块用于：

获取所述重建模块输出的重建图像，根据重建图像来源判断放射源方位。

可选地，所述准直器为单针孔准直器、编码孔准直器、多针孔准直器以及编码板中的任意一种。

可选地，所述准直器为单针孔准直器；其中，所述单针孔的孔型为锥形，孔径为1mm，针孔张角为30°，孔道长度为5mm。

进一步地，所述侧边屏蔽层的材质为密度不小于7g/cm3的材料。

进一步地，每一所述侧边屏蔽层分别为长方体结构，并且具有预设厚度；且所述侧边屏蔽层设置有所述侧边伽马成像探测器的一侧的面积大于所述侧边伽马成像探测器的表面积。

可选地，所述主伽马成像探测器为闪烁体探测器或半导体探测器。