交叉相關(guān)的伽瑪射線(xiàn)和中子探測(cè)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】提供了一種輻射探測(cè)器，具體提供了一種交叉相關(guān)的伽瑪射線(xiàn)和中子探測(cè)器。該輻射探測(cè)器包括：外殼；至少一個(gè)第一探測(cè)器，被設(shè)置在所述外殼內(nèi)，該至少一個(gè)第一探測(cè)器被配置用來(lái)主要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)輻射；至少一個(gè)第二探測(cè)器，被設(shè)置在該外殼內(nèi)，該至少一個(gè)第二探測(cè)器被配置用來(lái)主要探測(cè)中子輻射；以及一個(gè)計(jì)算設(shè)備，被設(shè)置在外殼內(nèi)，并且被通信地耦合至該至少一個(gè)第一探測(cè)器和該至少一個(gè)第二探測(cè)器。該計(jì)算設(shè)備被配置用來(lái)從該至少一個(gè)第一探測(cè)器接收第一數(shù)據(jù)，從該至少一個(gè)第二探測(cè)器接收第二數(shù)據(jù)，基于該第一和第二數(shù)據(jù)確定探測(cè)到的中子和伽瑪射線(xiàn)的數(shù)量，以及基于該第一和第二數(shù)據(jù)確定探測(cè)到的能量譜。
【專(zhuān)利說(shuō)明】交叉相關(guān)的伽瑪射線(xiàn)和中子探測(cè)器
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求是非臨時(shí)申請(qǐng)，并且要求于2013年4月2日提交的、序號(hào)為 61/807, 367 的、"CROSS-CORRELATED GAMMA RAY AND NEUTRON DETECTOR" 的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利 申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，由此其通過(guò)引用以其整體被合并。

【背景技術(shù)】
[0003] 在此描述的實(shí)施例一般性地涉及探測(cè)輻射，并且更具體地，涉及一種用于同時(shí)探 測(cè)伽瑪射線(xiàn)和中子輻射的輻射探測(cè)器。
[0004] 至少一些已知的乘客審查系統(tǒng)探測(cè)違禁品。如在此所使用的，術(shù)語(yǔ)"違禁品"指代 非法物質(zhì)、爆炸物、毒品、武器、威脅物體、和/或在限制區(qū)域（諸如機(jī)場(chǎng)）內(nèi)不允許個(gè)人擁 有的任何其他材料。違禁品探測(cè)可以包括傳感器以及控制乘客和/或貨物流量的結(jié)構(gòu)的組 合。盡管在此涉及的是乘客，但可以使用在此描述的系統(tǒng)和方法針對(duì)違禁品掃描任何人和 /或物體（即，監(jiān)視對(duì)象）。違禁品還可以包括在豁免或許可數(shù)量?jī)?nèi)可以攜帶的、意圖在安 全操作實(shí)踐之外使用的物體，諸如分散輻射設(shè)備的構(gòu)造。
[0005] -種用于探測(cè)違禁品的裝置是輻射探測(cè)器。輻射探測(cè)器可以探測(cè)中子和/或伽瑪 射線(xiàn)輻射以識(shí)別輻射源內(nèi)的一種或多種放射性核素。此外，至少一些已知的輻射探測(cè)器是 手持式的，允許便攜探測(cè)。一般來(lái)說(shuō)，探測(cè)器的體積越大，可以越快地識(shí)別源放射性核素。但 是，對(duì)于至少一些已知的輻射探測(cè)器，可能難以在保持便攜性的同時(shí)增加探測(cè)器的體積。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一方面中，提供了一種輻射探測(cè)器。該輻射探測(cè)器包括：外殼；至少一個(gè)第一 探測(cè)器，設(shè)置在所述外殼內(nèi)，該至少一個(gè)第一探測(cè)器被配置用來(lái)主要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)輻射；至 少一個(gè)第二探測(cè)器，設(shè)置在該外殼內(nèi)，該至少一個(gè)第二探測(cè)器被配置用來(lái)主要探測(cè)中子輻 射；以及計(jì)算設(shè)備，設(shè)置在外殼內(nèi)，并且被通信地耦合至該至少一個(gè)第一探測(cè)器和該至少一 個(gè)第二探測(cè)器。該計(jì)算設(shè)備被配置用來(lái)從該至少一個(gè)第一探測(cè)器接收第一數(shù)據(jù)，從該至少 一個(gè)第二探測(cè)器接收第二數(shù)據(jù)，基于該第一和第二數(shù)據(jù)確定探測(cè)到的中子和伽瑪射線(xiàn)的數(shù) 量，以及基于該第一和第二數(shù)據(jù)確定探測(cè)到的能量譜。
[0007] 在另一方面中，提供了一種用于探測(cè)輻射的方法。該方法包括在輻射探測(cè)器處接 收來(lái)自輻射源的輻射，其中該輻射探測(cè)器包括外殼，被配置用來(lái)主要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)的至少 一個(gè)第一探測(cè)器，以及被配置用來(lái)主要探測(cè)中子的至少一個(gè)第二探測(cè)器。該方法還包括：使 用該至少一個(gè)第一探測(cè)器探測(cè)輻射中的中子和伽瑪射線(xiàn)中的至少一個(gè)；使用該至少一個(gè)第 二探測(cè)器探測(cè)輻射中的中子和伽瑪射線(xiàn)中的至少一個(gè)；在通信地耦合至該至少一個(gè)第一探 測(cè)器和該至少一個(gè)第二探測(cè)器的計(jì)算設(shè)備處接收來(lái)自該至少一個(gè)第一探測(cè)器和該至少一 個(gè)第二探測(cè)器的數(shù)據(jù)；以及基于所接收的數(shù)據(jù)使用該計(jì)算設(shè)備確定探測(cè)到的能量譜和所探 測(cè)到的中子和伽瑪射線(xiàn)的數(shù)量。
[0008] 在又另一方面，提供了一種用于使用包括計(jì)算設(shè)備的輻射探測(cè)器來(lái)探測(cè)輻射的方 法。該方法包括：在該計(jì)算設(shè)備處接收來(lái)自被配置用來(lái)主要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)的至少一個(gè)第一 探測(cè)器的第一數(shù)據(jù)；在該計(jì)算設(shè)備處接收來(lái)自被配置用來(lái)主要探測(cè)中子的至少一個(gè)第二探 測(cè)器的第二數(shù)據(jù)；基于該第一和第二數(shù)據(jù)使用該計(jì)算設(shè)備確定探測(cè)到的中子和伽瑪射線(xiàn)的 數(shù)量；以及基于該第一和第二數(shù)據(jù)使用該計(jì)算設(shè)備確定探測(cè)到的能量譜。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是示例性輻射探測(cè)器的示意圖。
[0010] 圖2是可以與圖1中示出的輻射探測(cè)器一起使用的示例性計(jì)算設(shè)備的方框圖。
[0011] 圖3是用于探測(cè)輻射的示例性方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 在此描述的系統(tǒng)和方法使用輻射探測(cè)器實(shí)現(xiàn)同時(shí)探測(cè)中子和伽瑪射線(xiàn)輻射。該輻 射探測(cè)器包括被配置用來(lái)主要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)的第一探測(cè)器和被配置用來(lái)主要探測(cè)中子的 第二探測(cè)器。該輻射探測(cè)器的外殼被改變使得穿過(guò)該外殼的中子的至少部分被轉(zhuǎn)換成伽瑪 射線(xiàn)。耦合至該第一和第二探測(cè)器的計(jì)算設(shè)備使來(lái)自該第一和第二探測(cè)器的探測(cè)交叉相 關(guān)。
[0013] 圖1是包括輻射源102和輻射探測(cè)器104的示例性輻射探測(cè)系統(tǒng)100的示意圖。 輻射源102發(fā)出可被輻射探測(cè)器104探測(cè)的輻射106。在該示例性實(shí)施例中，輻射106包括 中子和伽瑪射線(xiàn)（即，光子）?？商娲兀椛?06可以包括可由輻射探測(cè)器104探測(cè)的任 何粒子。在一些實(shí)施例中，輻射探測(cè)器104包括用于確定輻射源102位置的成像能力。輻 射探測(cè)器104促進(jìn)識(shí)別輻射源102中的一個(gè)或多個(gè)源放射性核素。相應(yīng)地，輻射探測(cè)器104 可以被用于各種安全應(yīng)用（例如，機(jī)場(chǎng)安全、警察調(diào)查、邊境巡邏、威脅評(píng)估等等）。
[0014] 輻射探測(cè)器104包括殼110和放置在其中的多個(gè)組件，如在此詳細(xì)描述的。在示 例性實(shí)施例中，殼110被定形和定尺寸使得輻射探測(cè)器104可操作為便攜、手持式設(shè)備。例 如，在一個(gè)實(shí)施例中，輻射探測(cè)器104重量小于3磅（lb)并且具有大約為15英寸（in.)乘 4in.乘3in.的尺度。可替代地，殼110可以具有使得輻射探測(cè)器104能如在此描述的那樣 運(yùn)轉(zhuǎn)的任何形狀和/或尺度。
[0015] 殼110由用混合入基礎(chǔ)材料中或應(yīng)用為基礎(chǔ)材料內(nèi)或外表面的覆蓋層的換能器 材料所改性的基礎(chǔ)材料組成。在該示例性實(shí)施例中，殼110是摻雜硼的塑料（例如，高密度 聚乙烯（HDPE))?？商娲?，殼110可以具有使得輻射探測(cè)器104能如在此所描述的那樣運(yùn) 轉(zhuǎn)的任何組成。隨著輻射106穿過(guò)殼110,該硼摻雜將輻射106中的一部分中子轉(zhuǎn)換為伽瑪 射線(xiàn)。更具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，殼110將一部分中子轉(zhuǎn)換為具有477千電子伏（keV)能 量的伽瑪射線(xiàn)。輻射探測(cè)器104的其他組件（例如，電池（未示出））可以被類(lèi)似地改變以 促進(jìn)中子到伽瑪射線(xiàn)的轉(zhuǎn)換而不影響那些組件的主要功能。
[0016] 為了探測(cè)輻射106中的中子和伽瑪射線(xiàn)，輻射探測(cè)器104包括至少一個(gè)第一探測(cè) 器120和至少一個(gè)第二探測(cè)器122。如在此所使用的，探測(cè)中子或伽瑪射線(xiàn)涉及記錄粒子 的發(fā)生率（即，計(jì)數(shù)）和粒子的能量。第一探測(cè)器120主要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)，以及第二探測(cè)器 122主要探測(cè)中子，如在此所描述的。盡管在圖1中示出兩個(gè)第一探測(cè)器120和一個(gè)第二探 測(cè)器122,但輻射探測(cè)器104可以包括能使得輻射探測(cè)器104如在此所描述的那樣運(yùn)轉(zhuǎn)的任 何數(shù)量的第一探測(cè)器120和第二探測(cè)器122。例如在一些實(shí)施例中，輻射探測(cè)器104包括6 個(gè)、12個(gè)、或36個(gè)第一探測(cè)器120。在一些實(shí)施例中，輻射探測(cè)器104的配置可以允許對(duì)沒(méi) 有經(jīng)歷康普頓（Compton)散射的低能量伽瑪射線(xiàn)的改進(jìn)方向性探測(cè)。
[0017] 在該示例性實(shí)施例中，每個(gè)第一探測(cè)器120是締鋅鎘（Cadmium Zinc Telluride, CdZnTe)晶體，在此被稱(chēng)為CZT探測(cè)器。可替代地，第一探測(cè)器120可以是主要探測(cè)伽瑪射 線(xiàn)的另一類(lèi)型的探測(cè)器。例如，第一探測(cè)器120可以包括碘化鈉探測(cè)器、溴化鑭探測(cè)器、或 其他伽瑪探測(cè)器。第一探測(cè)器120位于殼110內(nèi)以促進(jìn)伽瑪射線(xiàn)（例如，通過(guò)用摻雜殼110 轉(zhuǎn)換中子來(lái)生成的477keV伽瑪射線(xiàn)）的優(yōu)化吸收。
[0018] 第一探測(cè)器120具有針對(duì)輻射106中的伽瑪射線(xiàn)的相對(duì)高的分辨率（例如，小于 在662keV的半峰全寬（FWHM)的2% )。除了伽瑪射線(xiàn)，第一探測(cè)器120還可以從輻射106 處探測(cè)相對(duì)低數(shù)量的中子。在該示例性實(shí)施例中，每個(gè)第一探測(cè)器120具有大約15毫米 (mm)乘15mm乘10mm的尺度。可替代地，第一探測(cè)器120可以具有使得第一探測(cè)器120能 夠如在此所描述的那樣運(yùn)轉(zhuǎn)的任何尺度。例如，如果每個(gè)CZT探測(cè)器的厚度減半，則殼110 內(nèi)的第一探測(cè)器120的數(shù)量可以增加一倍。
[0019] 在該示例性實(shí)施例中，第二探測(cè)器122探測(cè)中子。更具體地，第二探測(cè)器122是 Cs2LiYCl6: Ce探測(cè)器，在此被稱(chēng)為CLYC探測(cè)器?？商娲?，第二探測(cè)器122可以是主要探 測(cè)中子的另一類(lèi)型的探測(cè)器。例如，第二探測(cè)器120可以包括鉀冰晶石或塑料閃爍體。
[0020] 第二探測(cè)器122由中子減速劑126包圍，中子減速劑126將輻射106中的快速中 子減速為更容易探測(cè)的中子。在該示例性實(shí)施例中，中子減速劑126是塑料（例如，高密度 聚乙烯（HDPE))。類(lèi)似于殼110,中子減速劑126可以被摻雜（例如，使用硼）以將中子轉(zhuǎn) 換為伽瑪射線(xiàn)。
[0021] 在該示例性實(shí)施例中，第二探測(cè)器122探測(cè)中子。第二探測(cè)器122還可以探測(cè)伽 瑪射線(xiàn)（例如，通過(guò)用中子減速劑126轉(zhuǎn)換中子而生成的477keV伽瑪射線(xiàn)）。在該示例性 實(shí)施例中，第二探測(cè)器122具有大約為在662keV的FWHM的4%的分辨率。第二探測(cè)器122 使用脈沖高度和/或脈沖形狀區(qū)別來(lái)區(qū)分中子和伽瑪射線(xiàn)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，脈沖高 度大于3兆電子伏（MeV)的粒子被分類(lèi)為中子，并且脈沖高度小于3MeV的粒子被分類(lèi)為伽 瑪射線(xiàn)。
[0022] 在該示例性實(shí)施例中，第一和第二探測(cè)器120和122被可通信地耦合至計(jì)算設(shè)備 130。計(jì)算設(shè)備130位于殼110內(nèi)，并且使來(lái)自第一和第二探測(cè)器120和122的中子和伽瑪 射線(xiàn)探測(cè)交叉相關(guān)，如在此所描述的。
[0023] 圖2是可以與輻射探測(cè)系統(tǒng)（圖1中示出）一起使用的計(jì)算設(shè)備130的方框圖。 計(jì)算設(shè)備130包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備210和被耦合至存儲(chǔ)器設(shè)備210用于執(zhí)行指令的處 理器215。在一些實(shí)施例中，可執(zhí)行指令被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備210內(nèi)。在該示例性實(shí)施例 中，計(jì)算設(shè)備130通過(guò)編程處理器215執(zhí)行在此描述的一個(gè)或多個(gè)操作。例如，處理器215 可以通過(guò)把操作編碼為一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行指令以及通過(guò)在存儲(chǔ)器設(shè)備210內(nèi)提供該可執(zhí) 行指令而被編程。
[0024] 處理器215可以包括一個(gè)或多個(gè)處理單元（例如，在多核配置中）。此外，可以使 用一個(gè)或多個(gè)異構(gòu)處理器系統(tǒng)來(lái)實(shí)施處理器215,在異構(gòu)處理器系統(tǒng)中主處理器與輔助處 理器一起存在于單個(gè)芯片上。在另一個(gè)描述性示例中，處理器215可以是包含相同類(lèi)型多 個(gè)處理器的對(duì)稱(chēng)多處理器系統(tǒng)。此外，可以使用任何合適的可編程電路（包括一個(gè)或多個(gè) 系統(tǒng)和微控制器、微處理器、精簡(jiǎn)指令集電路（RISC)、專(zhuān)用集成電路（ASIC)、可編程邏輯電 路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA)、以及能夠執(zhí)行在此描述的功能的任何其他電路）來(lái)實(shí)施處 理器215。在該示例性實(shí)施例中，處理器215使來(lái)自第一和第二探測(cè)器120和122 (兩者均 在圖1中示出）的數(shù)據(jù)交叉相關(guān)以確定由輻射探測(cè)器104探測(cè)的中子和伽瑪射線(xiàn)的數(shù)量和 能量。
[0025] 在該示例性實(shí)施例中，存儲(chǔ)器設(shè)備210是使得信息（諸如可執(zhí)行指令和/或其他 數(shù)據(jù)）能夠被存儲(chǔ)和檢索的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。存儲(chǔ)器設(shè)備210可以包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī) 可讀介質(zhì)，諸如但不限制于，動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器（DRAM)、靜態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器（SRAM)、固 態(tài)盤(pán)、和/或硬盤(pán)。存儲(chǔ)器設(shè)備210可被配置用來(lái)存儲(chǔ)（不限制于）應(yīng)用源代碼、應(yīng)用對(duì)象 代碼、感興趣的源代碼部分、感興趣的對(duì)象代碼部分、配置數(shù)據(jù)、執(zhí)行事件和/或任何其他 類(lèi)型的數(shù)據(jù)。
[0026] 在該示例性實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備130包括耦合至處理器215的展示接口 220。展示 接口 220向用戶(hù)225展示信息。例如，展示接口 220可以包括顯示適配器（未示出），顯示 適配器可被耦合至顯示設(shè)備，例如陰極射線(xiàn)管（CRT)、液晶顯示器（LCD)、有機(jī)LED (0LED)顯 示器、和/或"電子墨水"顯示器。在一些實(shí)施例中，展示接口 220包括一個(gè)或多個(gè)顯示設(shè) 備。
[0027] 在該示例性實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備130包括用戶(hù)輸入接口 235。用戶(hù)輸入接口 235耦 合至處理器215并且從用戶(hù)225接收輸入。用戶(hù)輸入接口 235可以例如包括鍵盤(pán)、指向設(shè) 備、鼠標(biāo)、唱針、觸摸敏感面板（例如，觸摸板或觸摸屏）、陀螺儀、加速度計(jì)、位置探測(cè)器、和 /或音頻用戶(hù)輸入接口。單個(gè)組件（諸如觸摸屏）可作為展示接口 220和用戶(hù)輸入接口 235 兩者的顯示設(shè)備。
[0028] 在該示例性實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備130包括耦合至處理器215的通信接口 240。通信 接口 240與一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備通信。為了與遠(yuǎn)端設(shè)備通信，通信接口 240可以例如包括 有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)適配器、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)適配器、和/或移動(dòng)電信適配器。
[0029] 在該示例性實(shí)施例中，處理器215使來(lái)自第一和第二探測(cè)器120和122的數(shù)據(jù)交 叉相關(guān)。更具體地，處理器215把由第一探測(cè)器120探測(cè)的中子和伽瑪射線(xiàn)的數(shù)量和能量以 及由第二探測(cè)器122探測(cè)的中子和伽瑪射線(xiàn)的數(shù)量和能量組合，以計(jì)算探測(cè)到的中子和伽 瑪射線(xiàn)的總數(shù)，以及探測(cè)到的總能量譜。探測(cè)到的中子的數(shù)量、探測(cè)到的伽瑪射線(xiàn)的數(shù)量、 和/或能量譜可以被顯示在例如展示接口 220上。
[0030] 為了識(shí)別輻射源102中的一個(gè)或多個(gè)源放射性核素，處理器215比較把所探測(cè)的 能量譜與包括多個(gè)參考光譜的參考庫(kù)相比較。該參考庫(kù)可以被存儲(chǔ)在例如存儲(chǔ)器設(shè)備210 中。在一些實(shí)施例中，如果使用輻射探測(cè)器104識(shí)別出特定的放射性核素，則處理器215生 成警報(bào)以警告用戶(hù)225。該警報(bào)可以包括促進(jìn)警告用戶(hù)225的任何音頻和/或視覺(jué)指示。 識(shí)別的放射性核素和/或警報(bào)可以被顯示在例如展示接口 220上。
[0031] 由于計(jì)算設(shè)備130使第一和第二探測(cè)器120和122的探測(cè)交叉相關(guān)，所以為了促 進(jìn)改進(jìn)探測(cè)，不同探測(cè)器可以針對(duì)能量譜的不同部分被優(yōu)化。也就是說(shuō)，第二探測(cè)器122可 以被設(shè)計(jì)用于在第一探測(cè)器120效率低的能量譜部分中改進(jìn)效率。例如，相對(duì)于第一探測(cè) 器120,第二探測(cè)器122可以是更大的探測(cè)器，使得第二探測(cè)器在探測(cè)高能量伽瑪射線(xiàn)時(shí)具 有更高的效率。相應(yīng)地，第一和第二探測(cè)器120和122的尺寸和/或定向可以被修改以改進(jìn) 輻射探測(cè)器104的探測(cè)能力。圖3是用于探測(cè)輻射的示例性方法300的流程圖。方法300 包括在輻射探測(cè)器（諸如輻射探測(cè)器104(在圖1中示出））處接收輻射（302)。該輻射探 測(cè)器包括一個(gè)外殼（諸如外殼110 (在圖1中示出））、至少一個(gè)第一探測(cè)器（諸如第一探 測(cè)器120 (在圖1中示出））、以及至少一個(gè)第二探測(cè)器（諸如第二探測(cè)器122 (在圖1中示 出））。該至少一個(gè)第一探測(cè)器被配置用來(lái)主要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)，以及該至少一個(gè)第二探測(cè)器 被配置用來(lái)主要探測(cè)中子。
[0032] 該第一探測(cè)器探測(cè)輻射中的中子和伽瑪射線(xiàn)中的至少一個(gè)（304)，并且該第二探 測(cè)器探測(cè)輻射中的中子和伽瑪射線(xiàn)中的至少一個(gè)（306)。計(jì)算設(shè)備（諸如計(jì)算設(shè)備130(在 圖1和2中示出））從該第一和第二探測(cè)器接收數(shù)據(jù)（308)。根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)，該計(jì)算設(shè) 備確定探測(cè)到的能量譜和所探測(cè)到的中子和伽瑪射線(xiàn)的數(shù)量（310)。
[0033] 使用在此描述的系統(tǒng)和方法，一種手持輻射探測(cè)器包括針對(duì)中子和伽瑪射線(xiàn)兩者 的探測(cè)設(shè)備，優(yōu)化了輻射探測(cè)器的探測(cè)能力而不顯著增加質(zhì)量和/或外形因數(shù)。輻射探測(cè) 器內(nèi)的計(jì)算設(shè)備從該探測(cè)設(shè)備接收數(shù)據(jù)以確定所探測(cè)輻射的數(shù)量和能量。通過(guò)使來(lái)自探測(cè) 設(shè)備的數(shù)據(jù)交叉相關(guān)，與至少一些已知的輻射探測(cè)器相比較，在此描述的輻射探測(cè)器促進(jìn) 探測(cè)額外的粒子，改進(jìn)所探測(cè)能量譜的計(jì)數(shù)速率和準(zhǔn)確率。此外，該輻射探測(cè)器的外殼被摻 雜以促進(jìn)將中子轉(zhuǎn)換為容易探測(cè)的伽瑪射線(xiàn)。相應(yīng)地，在此描述的系統(tǒng)和方法促進(jìn)最大化 可探測(cè)的體積同時(shí)保持輻射探測(cè)器相對(duì)小的整體尺寸。
[0034] 在此描述的系統(tǒng)和方法可被用于探測(cè)違禁品。如在此所使用的，術(shù)語(yǔ)"違禁品"指 代非法物質(zhì)、爆炸物、毒品、武器、特殊核物質(zhì)、臟彈、核威脅材料、威脅物體、和/或在限制 區(qū)域（諸如機(jī)場(chǎng)）中不允許個(gè)人擁有的任何其他材料。違禁品可能被隱藏在監(jiān)視對(duì)象內(nèi) (例如，在監(jiān)視對(duì)象的體腔內(nèi)）和/或在監(jiān)視對(duì)象上（例如，監(jiān)視對(duì)象的服裝下）。違禁品 還可以包括在豁免或許可數(shù)量?jī)?nèi)可以攜帶的、意圖在安全操作實(shí)踐之外使用的物體，諸如 分散輻射設(shè)備的構(gòu)造。
[0035] 計(jì)算機(jī)（諸如在此描述的那些）包括至少一個(gè)處理器或處理單元和系統(tǒng)存儲(chǔ)器。 該計(jì)算機(jī)通常至少具有某種形式的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。通過(guò)示例的方式但不限制，計(jì)算機(jī)可 讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括以用于信息（諸如計(jì)算機(jī)可 讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊、或其他數(shù)據(jù)）存儲(chǔ)的任何方法或技術(shù)實(shí)施的易失和非易失、 可移除和非可移除介質(zhì)。通信介質(zhì)通常體現(xiàn)計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊、或在調(diào) 制數(shù)據(jù)信號(hào)（諸如載波）或其他傳輸機(jī)制中的其他數(shù)據(jù)，并且包括任何信息遞送介質(zhì)。本 領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉該調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)，其具有他的特性集中的一個(gè)或多個(gè)或以這種方式改變 以編碼信號(hào)中的信息。任何上述的組合也被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
[0036] 在上面詳細(xì)地描述了用于探測(cè)輻射的方法和系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。方法和系統(tǒng)并 不限制于在此描述的具體實(shí)施例，而是，可以獨(dú)立地或從在此描述的其他組件和/或步驟 分離地利用系統(tǒng)的組件和/或方法的步驟。相應(yīng)地，該示例性實(shí)施例可以與在此未被具體 描述的許多其他應(yīng)用結(jié)合地被實(shí)施和利用。
[0037] 在此描述的系統(tǒng)和方法的技術(shù)效果包括以下各項(xiàng)中的至少一個(gè)：a)從被配置用 來(lái)主要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)的至少一個(gè)第一探測(cè)器接收第一數(shù)據(jù)；b)從被配置用來(lái)主要探測(cè)中 子的至少一個(gè)第二探測(cè)器接收第二數(shù)據(jù)； c)基于該第一和第二數(shù)據(jù)確定探測(cè)的中子和伽 瑪射線(xiàn)的數(shù)量；以及d)基于該第一和第二數(shù)據(jù)確定所探測(cè)的能量譜。
[0038] 盡管本發(fā)明各種實(shí)施例的具體特征可以在一些附圖中而不在其他中被示出，這僅 僅是為了方便。依照本發(fā)明的原則，可以與任何其他附圖的任何特征結(jié)合來(lái)參考和/或要 求附圖的任何特征。
[0039] 這個(gè)所寫(xiě)的描述使用示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明（包括最好模式），以及還使得本領(lǐng)域任 何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`該發(fā)明，包括制作和使用任何設(shè)備或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何合并的方法。 本發(fā)明的可專(zhuān)利范圍由權(quán)利要求定義，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。如 果他們具有不與權(quán)利要求文字語(yǔ)言不同的結(jié)構(gòu)元件，或如果他們包括與權(quán)利要求的文字語(yǔ) 言無(wú)實(shí)質(zhì)性差別的等同的結(jié)構(gòu)元素，這種其他示例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種輻射探測(cè)器，包括： 外殼； 至少一個(gè)第一探測(cè)器，被設(shè)置在所述外殼內(nèi)，所述至少一個(gè)第一探測(cè)器被配置用來(lái)主 要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)輻射； 至少一個(gè)第二探測(cè)器，被設(shè)置在所述外殼內(nèi)，所述至少一個(gè)第二探測(cè)器被配置用來(lái)主 要探測(cè)中子輻射；以及 計(jì)算設(shè)備，被設(shè)置在所述外殼內(nèi)，并且被通信地耦合至所述至少一個(gè)第一探測(cè)器和所 述至少一個(gè)第二探測(cè)器，所述計(jì)算設(shè)備被配置用來(lái)： 從所述至少一個(gè)第一探測(cè)器接收第一數(shù)據(jù)； 從所述至少一個(gè)第二探測(cè)器接收第二數(shù)據(jù)； 基于該第一和第二數(shù)據(jù)確定探測(cè)到的中子和伽瑪射線(xiàn)的數(shù)量；以及 基于該第一和第二數(shù)據(jù)確定探測(cè)到的能量譜。
2. 如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)器，其中所述至少一個(gè)第一探測(cè)器是CZT探測(cè)器。
3. 如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)器，其中所述至少一個(gè)第二探測(cè)器是CLYC探測(cè)器。
4. 如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)器，其中所述外殼被摻雜硼，使得通過(guò)所述外殼的中 子的至少部分被轉(zhuǎn)換為伽瑪射線(xiàn)。
5. 如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)器，還包括圍繞所述至少一個(gè)第二探測(cè)器的中子減速 劑。
6. 如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)器，其中所述至少一個(gè)第一探測(cè)器包括多個(gè)第一探測(cè) 器。
7. 如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)器，其中所述輻射探測(cè)器是便攜、手持式設(shè)備。
8. -種用于探測(cè)輻射的方法，所述的方法包括： 在輻射探測(cè)器處接收來(lái)自輻射源的輻射，其中該輻射探測(cè)器包括外殼、被配置用來(lái)主 要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)的至少一個(gè)第一探測(cè)器、以及被配置用來(lái)主要探測(cè)中子的至少一個(gè)第二探 測(cè)器； 使用該至少一個(gè)第一探測(cè)器探測(cè)輻射中的中子和伽瑪射線(xiàn)中的至少一個(gè)； 使用該至少一個(gè)第二探測(cè)器探測(cè)輻射中的中子和伽瑪射線(xiàn)中的至少一個(gè)； 在被通信地耦合至該至少一個(gè)第一探測(cè)器和該至少一個(gè)第二探測(cè)器的計(jì)算設(shè)備處接 收來(lái)自該至少一個(gè)第一探測(cè)器和該至少一個(gè)第二探測(cè)器的數(shù)據(jù)；以及 基于所接收的數(shù)據(jù)使用該計(jì)算設(shè)備來(lái)確定探測(cè)到的能量譜和所探測(cè)的中子和伽瑪射 線(xiàn)的數(shù)量。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，還包括使用外殼中的摻雜劑將輻射中的中子的至少部分 轉(zhuǎn)換為伽瑪射線(xiàn)。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中使用該至少一個(gè)第一探測(cè)器探測(cè)中子和伽瑪射線(xiàn) 中的至少一個(gè)包括使用CZT探測(cè)器探測(cè)。
11. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中使用該至少一個(gè)第二探測(cè)器探測(cè)中子和伽瑪射線(xiàn) 中的至少一個(gè)包括使用CLYC探測(cè)器探測(cè)。
12. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中接收輻射包括在一種便攜、手持式輻射探測(cè)器處接 收輻射。
13. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中接收輻射包括在輻射探測(cè)器處接收輻射，輻射探測(cè) 器包括多個(gè)第一探測(cè)器。
14. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中接收輻射包括在輻射探測(cè)器處接收輻射，輻射探測(cè) 器還包括圍繞該至少一個(gè)第二探測(cè)器的中子減速劑。
15. -種用于使用包括計(jì)算設(shè)備的輻射探測(cè)器探測(cè)輻射的方法，該方法包括： 在計(jì)算設(shè)備，從被配置用來(lái)主要探測(cè)伽瑪射線(xiàn)的至少一個(gè)第一探測(cè)器接收第一數(shù)據(jù)； 在計(jì)算設(shè)備，從被配置用來(lái)主要探測(cè)中子的至少一個(gè)第二探測(cè)器接收第二數(shù)據(jù)； 基于該第一和第二數(shù)據(jù)使用該計(jì)算設(shè)備確定探測(cè)到的中子和伽瑪射線(xiàn)的數(shù)量；以及 基于該第一和第二數(shù)據(jù)使用該計(jì)算設(shè)備確定所探測(cè)到的能量譜。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中接收第一數(shù)據(jù)包括從至少一個(gè)CZT探測(cè)器接收第 一數(shù)據(jù)。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中接收第二數(shù)據(jù)包括從至少一個(gè)CLYC探測(cè)器接收第 二數(shù)據(jù)。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中接收第一數(shù)據(jù)包括從多個(gè)第一探測(cè)器接收第一數(shù) 據(jù)。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括基于所探測(cè)到的能量譜使用該計(jì)算設(shè)備識(shí)別至 少一個(gè)放射性核素。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括當(dāng)識(shí)別到預(yù)定的放射性核素時(shí)生成警報(bào)。
【文檔編號(hào)】G01T1/24GK104101893SQ201410183961
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月2日
【發(fā)明者】B·L·布爾斯, S·K·巴蘇 申請(qǐng)人:莫福探測(cè)儀器有限責(zé)任公司