ДЕТЕКТОРНАЯ СИСТЕМА С СИСТЕМОЙ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ Российский патент 2013 года по МПК G01V5/00 G01T1/169 

Данное изобретение относится к детекторному модулю для измерения одного или более типов излучения, предпочтительно рентгеновского излучения, гамма-излучения или излучения ядерных частиц, содержащему блок детектирования, состоящий из сцинтилляционного детектора и фотодетектора, предоставляющего электронные импульсы, находящиеся в известной связи с интенсивностью света, вырабатываемого сцинтилляционным детектором, аналого-цифровой преобразователь (ADC), подключенный к фотодетектору, где ADC преобразует аналоговый выходной сигнал фотодетектора в оцифрованный сигнал излучения, и устройство обработки информации, подключенное к ADC, причем устройство обработки информации выполняет способ калибровки, стабилизации и линеаризации оцифрованного сигнала излучения.

Дополнительно, настоящее изобретение относится к устройству анализа для анализа цифровых данных, предпочтительно предоставляемых детекторным модулем. Кроме того, настоящее изобретение относится к детекторной системе для детектирования одного или более типов излучения, предпочтительно рентгеновского излучения, гамма-излучения или излучения ядерных частиц, содержащей, по меньшей мере, один детекторный модуль и устройство анализа.

Детекторные системы, состоящие из детекторного модуля и устройства анализа, хорошо известны в технике. Методы, известные в технике, позволяют предоставить компактную детекторную систему для измерения ионизирующего излучения.

Однако известные системы обладают тем недостатком, что для наблюдения нескольких разных положений или мест требуется несколько детекторных систем. Использование нескольких детекторных систем, в свою очередь, имеет тот недостаток, что централизованный контроль разных положений невозможен или требует дополнительного технического оборудования. Кроме того, для предоставления нескольких, например, распределенных детекторных систем требуется дополнительно знать позицию детекторных систем, в частности, при использовании мобильных, портативных и/или карманных детекторных систем.

Задачей настоящего изобретения является предоставление детекторной системы, позволяющей централизованно осуществлять надзор или наблюдение нескольких мест с использованием нескольких детекторных систем. Другой задачей изобретения является предоставление детекторной системы, которая позволяет наблюдать одиночное положение или место с использованием нескольких разных детекторных систем, причем анализ измерения может выполняться удаленно, т.е. централизованно. Кроме того, существует потребность в предоставлении мобильных и/или портативных детекторных систем, причем фактическую позицию детекторных систем необходимо предоставлять на устройство анализа в целях анализа.

Согласно изобретению предоставлена детекторная система для детектирования одного или более типов излучения, в частности рентгеновского излучения, гамма-излучения или излучения ядерных частиц, содержащая, по меньшей мере, один детекторный модуль и устройство анализа. Кроме того, предоставлена стойка, в частности портативная стойка, имеющая сетевой интерфейс связи. Стойка может размещать в себе детекторный модуль, соответствующий изобретению.

Детекторный модуль для измерения одного или более типов излучения, в частности рентгеновского излучения, гамма-излучения или излучения ядерных частиц, может содержать блок детектирования, состоящий из сцинтилляционного детектора и фотодетектора, предоставляющего электронные импульсы, находящиеся в известной связи с интенсивностью света, вырабатываемого сцинтилляционным детектором, аналого-цифровой преобразователь (ADC), подключенный к фотодетектору, причем ADC преобразует аналоговый выходной сигнал фотодетектора в оцифрованный сигнал излучения, устройство обработки информации, подключенное к ADC, причем устройство обработки информации выполняет способ калибровки, стабилизации и линеаризации оцифрованного сигнала излучения, и запоминающее устройство для сохранения позиции детекторного модуля.

Таким образом, предоставлен детекторный модуль, который позволяет анализировать измерение детекторного модуля на основании фактической позиции детекторного модуля. Знание позиции нескольких детекторных модулей имеет преимущество в том, что, используя специализированные алгоритмы, можно определить позицию источника излучения, которая измеряется несколькими детекторными модулями.

В предпочтительном варианте осуществления детекторный модуль может содержать систему определения положения для получения позиции детекторного модуля, которая должна быть сохранена в запоминающем устройстве. Системой определения положения может быть глобальная спутниковая навигационная система (GNSS) или радионавигационная система (RNS).

Это демонстрирует то преимущество, что позиция, хранящаяся в запоминающем устройстве, представляет фактическую позицию детекторного модуля, даже если позиция модуля изменилась. Помимо GNSS или RNS детекторный модуль может содержать гироскоп, например гироскоп, созданный методом микрообработки. Таким образом, позицию движущегося детекторного модуля можно определить даже в отсутствие сигнала GNSS или сигнала RNS.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления детекторный модуль может содержать интерфейс связи. Сетевой интерфейс связи может представлять собой, по меньшей мере, один из беспроводных интерфейсов связи, например WLAN, WiMAX, WiFi или Bluetooth, или проводных интерфейсов связи, например интерфейса Ethernet или интерфейса USB или их комбинацию. Устройство обработки информации может выполнять способ передачи калиброванного, стабилизированного и оцифрованного сигнала излучения через сетевой интерфейс связи на устройство анализа.

Таким образом, анализ измерения детекторного модуля можно выполнять удаленно от детекторного модуля, например централизованно. Централизованный анализ измерения также позволяет определять позицию источника излучения.

В другом предпочтительном варианте осуществления устройство обработки информации может содержать дополнительное запоминающее устройство для сохранения оцифрованных, калиброванных, стабилизированных и линеаризованных сигналов излучения. Способ калибровки, стабилизации и линеаризации оцифрованных сигналов излучения может преимущественно содержать этап сохранения калиброванного, стабилизированного линеаризованного и оцифрованного сигнала излучения в запоминающем устройстве. Сохранение сигналов излучения может предотвратить потерю данных, когда передача данных на устройство анализа прерывается или не действует. После восстановления соединения с устройством анализа сохраненные сигналы можно переносить на устройство анализа.

В еще одном варианте осуществления устройство обработки информации может выполнять, до способа передачи калиброванного, стабилизированного, линеаризованного и оцифрованного сигнала излучения, способ кодирования одного или более калиброванных, стабилизированных, линеаризованных и оцифрованных сигналов излучения в заранее определенную структуру данных. Структура данных может содержать, по меньшей мере, участок заголовка и участок данных.

Участок заголовка может включать в себя, по меньшей мере, одно из: метки времени, идентификатора детектора, порядкового номера, настроек детектора и позиции детектора, хранящихся в запоминающем устройстве. Участок данных может включать в себя несколько калиброванных, стабилизированных, линеаризованных и оцифрованных сигналов излучения.

Таким образом, посредством предоставления идентификатора детектора устройство анализа может различать сигналы нескольких детекторных модулей. Кроме того, посредством использования позиции детектора устройство анализа может определять позицию источника излучения.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления детекторный модуль может содержать, по меньшей мере, один светодиод (LED), предпочтительно импульсный LED, оптически связанный с блоком детектирования. Импульсы LED могут приводить к генерации электронных импульсов LED фотодетектором, ADC может преобразовывать аналоговые импульсы LED фотодетектора в оцифрованный сигнал LED, и способ калибровки, линеаризации и стабилизации оцифрованного сигнала излучения может использовать оцифрованный сигнал LED для калибровки, линеаризации и стабилизации оцифрованного сигнала излучения.

Способ калибровки, линеаризации и стабилизации оцифрованного сигнала излучения может выполнять, по меньшей мере, этапы, на которых:

идентифицируют оцифрованный сигнал LED посредством анализа формы импульса,

определяют несколько параметров калибровки и стабилизации,

применяют определенные параметры калибровки, линеаризации и стабилизации к оцифрованному сигналу излучения.

Таким образом, предоставлен LED-стабилизированный и калиброванный детекторный модуль. Источники радиоактивного излучения больше не нужны для стабилизации и калибровки детекторного модуля.

Согласно настоящему изобретению предоставлена стойка, которая содержит средство для размещения устройства, совместимого с сетью, в частности детектора излучения, и сетевой интерфейс связи. Сетевой интерфейс связи адаптирован для соединения устройств, совместимых с сетью.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство, совместимое с сетью, может представлять собой детекторный модуль. Детекторный модуль может иметь возможность монтажа внутри портативной и неприметной стойки и соединения с сетевым интерфейсом связи стойки, так что детекторный модуль невидим снаружи.

Детекторный модуль, монтируемый внутри стойки, может представлять собой детекторный модуль для измерения одного или более типов излучения, в частности рентгеновского излучения, гамма-излучения или излучения ядерных частиц, может содержать блок детектирования, состоящий из сцинтилляционного детектора и фотодетектора, предоставляющего электронные импульсы, находящиеся в известной связи с интенсивностью света, вырабатываемого сцинтилляционным детектором, аналого-цифровой преобразователь (ADC), подключенный к фотодетектору, причем ADC преобразует аналоговый выходной сигнал фотодетектора в оцифрованный сигнал излучения, устройство обработки информации, подключенное к ADC, причем устройство обработки информации выполняет способ калибровки, стабилизации и линеаризации оцифрованного сигнала излучения.

Он также может содержать память для сохранения позиции детекторного модуля, а также систему определения положения, как это описано выше.

Кроме того, стойка может содержать источник питания, предпочтительно аккумулятор или батарею.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения детекторный модуль смонтирован внутри стойки, так что детекторный модуль невидим снаружи. Таким образом, предоставлен детекторный модуль, который можно использовать в условиях, где измерения источника излучения следует выполнять незаметно для людей, например в аэропортах, защищенных входах и т.п.

Кроме того, стойка (т.е. корпус стойки или детали корпуса) может служить антенной, когда детекторный модуль предоставляет калиброванный, стабилизированный, линеаризованный и оцифрованный сигнал излучения через средство беспроводной связи. Таким образом, не требуется никакого дополнительного антенного оборудования.

Конкретный вариант осуществления изобретения описан со ссылкой на следующие фигуры.

Фиг.1 показывает примерный вариант осуществления детекторного модуля, содержащего сцинтилляционный кристалл, фотоумножительную трубку, LED, аналого-цифровой преобразователь и устройство обработки информации.

Фиг.2 показывает примерный вариант осуществления устройства анализа.

Фиг.3 показывает пример стойки со смонтированным детекторным модулем.

Фиг.4 показывает несколько стоек, сервер и рабочую станцию, которые предоставляют беспроводную сеть стоек, где можно определить позицию источника излучения.

Согласно фиг.1 основными элементами детекторного модуля являются

a) детекторный блок 5, состоящий из сцинтилляционного кристалла 10, фотоумножителя 20 с фотокатодом, служащим в качестве детектора света, и LED 25, используемого для стабилизации детекторного блока,

b) устройство 40 обработки информации, подключенное к аналого-цифровому преобразователю (ADC) 50,

c) запоминающее устройство 85 для сохранения позиции детекторного модуля,

d) сетевой интерфейс связи 30a, и

e) (необязательное) устройство определения положения, например глобальную систему позиционирования (GPS) и т.п.

Излучение (например, γ-излучение) входит в сцинтилляционный кристалл 10 и поглощается внутри этого сцинтилляционного кристалла. Возбужденное состояние, возникающее вследствие поглощения излучения, затухает при испускании света. Затем свет направляется на фотокатод, который вследствие поглощения света испускает электроны. Результирующий электрический сигнал усиливается внутри фотоумножителя 20 и поступает на детекторную электронику (не показанную на фиг.1).

В то же время LED 25 испускает свет, который проходит через фотоумножитель 20, когда он смонтирован внутри фотоумножителя 20, или проходит через сцинтилляционный кристалл 10, когда он смонтирован вне фотоумножителя, как показано на фиг.1. Испускаемый свет поглощается фотокатодом. LED 25 предпочтительно работает в импульсном режиме; результирующие сигналы имеют, в основном, прямоугольную форму.

Для стабилизации детекторного модуля сигналы, индуцированные излучением, и сигналы, индуцированные LED, нужно отделять друг от друга. Для отделения этих сигналов измеренные сигналы оцифровываются на первом этапе посредством ADC 50.

Оцифрованные сигналы анализируются (например, по высоте импульса и/или форме импульса), что позволяет отличить импульсы, индуцированные LED, от импульсов, индуцированных излучением.

На дополнительном этапе оцифрованный сигнал излучения при необходимости можно стабилизировать.

Кроме того, оцифрованные сигналы излучения линеаризуются. Независимая линеаризация сигналов на каждом детекторном модуле имеет существенное преимущество в том, что последующая обработка и/или анализ сигналов могут быть упрощены и ускорены. Например, несколько линеаризованных оцифрованных сигналов излучения, поступающих от разных детекторных модулей, можно легко суммировать (например, посредством устройства анализа) без какой-либо дополнительной регулировки сигнала. Кроме того, процесс согласования можно выполнять эффективнее, когда сигналы излучения, подлежащие согласованию, предоставлены в линеаризованном виде. Пример процесса согласования приведен ниже со ссылкой на фиг.3.

Анализ, стабилизация и линеаризация выполняется устройством 40 обработки информации, которое подключено к ADC 50. Устройство 80 обработки информации может выполнять несколько других задач, например назначение сигналу уникального идентификатора или кодирование сигнала в формат структурированных данных.

Кроме того, устройство обработки информации подключено к запоминающему устройству 80, в частности, для сохранения оцифрованных сигналов излучения. Таким образом, измерения сигналов излучения можно выполнять без последующего этапа анализа измерений. С этой целью предпочтительно дополнительно сохранять метку времени совместно с сохраненными сигналами излучения.

Устройство обработки информации предоставляет дополнительное запоминающее устройство 85 для сохранения позиции детекторного модуля. Позицию можно сохранять вручную, например, через описанный ниже сетевой интерфейс 30. Для предоставления более гибкого детекторного модуля в отношении сохраненной позиции модуль подсоединен к системе 240 определения положения. Система 240 определения положения предоставляет в устройство обработки информации фактическую позицию детекторного модуля. Фактическая позиция может сохраняться в запоминающем устройстве 85. Сохранение фактической позиции в запоминающем устройстве имеет преимущество в том, что позицию можно обновлять после каждого перемещения детекторного модуля. Процесс обновления может инициироваться вручную или электронными устройствами, которые способны определять перемещение детекторного устройства, например гироскопом.

Устройством 240 определения положения может быть глобальная система позиционирования (GPS), радионавигационная система или любая другая подходящая система для определения положения детекторного модуля.

В еще одном варианте осуществления помимо системы определения положения к устройству 40 обработки информации или к системе 240 определения положения может быть подсоединен гироскоп, предпочтительно гироскоп, созданный методом микрообработки (не показанный на фиг.1). Гироскоп, созданный методом микрообработки, можно использовать для определения фактической позиции детекторного модуля (путем вывода фактической позиции из последней измеренной позиции) даже в отсутствие сигналов GNSS или сигналов RNS. Это может быть необходимо, например, в аэропортах или защищенных входах и в заданиях, где необходимые сигналы GNSS или сигналы RNS часто бывают недоступными.

Кроме того, детекторный модуль имеет сетевой интерфейс связи 30a, который может составлять часть устройства 40 обработки информации, как показано на фиг.1. Сетевой интерфейс связи может представлять собой интерфейс беспроводной связи, например WLAN, WiMAX, WiFi или Bluetooth, или интерфейс проводной связи, например интерфейс Ethernet или интерфейс USB.

Калиброванные, стабилизированные и оцифрованные сигналы излучения передаются через сетевой интерфейс связи 30a на устройство анализа.

В еще одном варианте осуществления необработанные данные оцифрованных сигналов излучения (т.е. некалиброванных, нестабилизированных и нелинеаризованных сигналов излучения) могут передаваться через интерфейс 30a. Таким образом, устройство, принимающее переданные данные, может выполнять дорогостоящие и сложные вычисления.

До передачи оцифрованных сигналов излучения на устройство анализа 60 сигналы излучения кодируются в заранее определенную структуру данных. Структура данных может содержать участок заголовка и участок данных. Предпочтительно участок заголовка может содержать уникальный идентификатор (например, адрес уровня управления доступом к среде (MAC) детекторного модуля) и позицию детекторной системы, сохраненную в запоминающем устройстве 85 или полученную непосредственно из системы 240 определения положения. Участок данных может содержать калиброванные, стабилизированные, линеаризованные и оцифрованные сигналы излучения. Можно использовать любую структуру данных, пригодную для сохранения, по меньшей мере, позиции и идентификатора детекторного модуля, а также калиброванных, стабилизированных, линеаризованных и оцифрованных сигналов излучения, например структуру данных на основе XML или структурированный файл.

Заметим, что сохранение сигналов и передачу сигналов через интерфейс можно выполнять асинхронно.

В результате детекторный модуль, соответствующий изобретению, предоставляет оцифрованный, калиброванный, стабилизированный и линеаризованный сигнал излучения, который может передаваться через интерфейс связи на устройство анализа для дальнейшей обработки.

На фиг.2 показан пример устройства анализа 60, соответствующего изобретению, состоящего из

a) сетевого интерфейса 30b связи для приема цифровых данных, предпочтительно калиброванных, стабилизированных, линеаризованных и оцифрованных сигналов излучения, соответствующих одному или более типам излучения, в частности рентгеновскому излучению, гамма-излучению или излучению ядерных частиц, от, по меньшей мере, одного детекторного модуля, описанного со ссылкой на фиг.1,

b) сортировщика 70, предпочтительно многоканального анализатора (MCA), для генерации энергетических спектров с использованием принятых цифровых данных,

c) первого запоминающего устройства 91 и второго запоминающего устройства 92,

d) компаратора 100.

Данные, отправленные детекторным модулем через интерфейс 30a, принимаются интерфейсом 30b модуля анализа. Оцифрованные данные поступают на MCA, где генерируется энергетический спектр согласно принятым данным. Дополнительно, принятые данные могут сохраняться в первом запоминающем устройстве 91. Это может потребоваться, например, если требуется ревизионное архивирование или если принятые данные необходимы для дальнейшего анализа.

В одном варианте осуществления первое запоминающее устройство 91 можно использовать для буферизации принятых данных, если MCA 70 не способен сортировать принятые данные с той скоростью, с которой они предоставляются посредством интерфейса 30b.

При генерации энергетического спектра его можно сохранять во втором запоминающем устройстве 92. Заметим, что энергетический спектр можно сохранять в запоминающем устройстве 92, даже если генерация спектра еще не закончена.

Заметим, что в еще одном варианте осуществления изобретения можно использовать единое запоминающее устройство для сохранения принятых данных и сгенерированного энергетического спектра или энергетических спектров.

В целях анализа сгенерированный энергетический спектр поступает на компаратор, который способен сравнивать энергетический спектр с несколькими заранее заданными энергетическими спектрами (шаблонными спектрами) известных и, предпочтительно, часто регистрируемых схем затухания гамма-излучения. В запоминающем устройстве 92 (или 91) может храниться несколько шаблонных спектров. Компаратор 100 запрашивает, по меньшей мере, один из сохраненных шаблонных спектров и сравнивает запрошенный спектр со спектром, поступающим с MCA 70. Если запрошенный спектр совпадает с поступающим спектром, устройство анализа может выдавать сигнал оповещения, например звуковой сигнал.

В еще одном варианте осуществления изобретения устройство анализа может принимать через устройство 30b интерфейса цифровые данные от нескольких разных детекторных модулей. Если цифровые данные передаются по беспроводному каналу, можно установить беспроводную сеть детекторных модулей, где требуется только одно устройство анализа 60. Преимущественно, когда переданные данные содержат уникальный идентификатор (уникальный идентификатор может представлять собой, например, адрес уровня управления доступом к среде (MAC), что позволяет устройству анализа различать данные от разных детекторов. Согласно описанному выше, принятые данные могут сохраняться в запоминающем устройстве 91 в целях архивации или в целях буферизации.

Все принятые данные поступают на MCA 70, который складывает (генерирует) принятые данные в энергетический спектр. Таким образом, сгенерированный энергетический спектр может представлять спектр единичного источника излучения или нескольких разных источников излучения в зависимости от местоположения разных детекторных модулей и наблюдаемой области модулей. Поскольку каждый детекторный модуль предоставляет оцифрованные данные, содержащие уникальный идентификатор, данные могут назначаться соответствующему детекторному модулю, что позволяет определять, какие детекторные модули измерили какой источник излучения. Это может быть необходимо и/или полезно при добавлении других функциональных возможностей анализа в детекторную систему.

Поскольку данные, предоставленные детекторными модулями, содержат позицию детекторных модулей, устройство анализа 60 может предоставлять функциональную возможность определения позиции измеренного источника излучения.

На фиг.3 показан пример стойки со смонтированным детекторным модулем. Стойка состоит из опоры 220, корпуса 250 и картриджа 230 для ленты. Согласно настоящему изобретению стойка 200 дополнительно содержит детекторный модуль 5, устройство 40 обработки информации, включающее в себя сетевое устройство 30a связи и запоминающие устройства 80 и 85. Устройство 40 обработки информации подключены к детекторному модулю 5. Кроме того, стойка содержит систему 240 определения положения (например, систему GPS с антенным устройством). Опора 220 размещает в себе источник питания 210, предпочтительно батарею или аккумулятор.

Кроме того, стойка содержит сетевой интерфейс связи (не показанный на фиг.3). Интерфейс связи смонтированного детекторного модуля может быть соединен с сетевым интерфейсом связи. В одном варианте осуществления изобретения сетевой интерфейс связи стойки может быть интерфейсом Ethernet. В еще одном варианте осуществления сетевой интерфейс связи стойки может быть интерфейсом беспроводной связи любого типа. Таким образом, настоящее изобретение предоставляет стойку, которую можно использовать для построения проводной или беспроводной сети детекторов независимо от типа сетевого интерфейса смонтированного детекторного модуля.

Детекторный модуль смонтирован внутри корпуса стойки, так что модуль невидим снаружи. Кроме того, корпус может предоставлять возможности антенны для интегрированной системы определения положения, а также для сетевого устройства связи, когда сетевое устройство связи работает в беспроводном режиме. Кроме того, внутри корпуса стойки может быть смонтирован вышеописанный гироскоп.

На фиг.4 показаны несколько стоек, сервер и рабочая станция, предоставляющие беспроводную сеть стоек, где определяется позиция источника излучения.

С использованием нескольких стоек, описанных выше со ссылкой на фиг.3, можно предоставить беспроводную сеть стоек. Все стойки 200, показанные на фиг.4, могут предоставлять возможности детектора, предоставленные стойкой, соответствующей изобретению. Каждая стойка 200 подсоединена через интерфейс связи 30a к серверу 300. Сервер 300 может быть компьютером общего назначения, снабженным необходимыми оборудованием и программным обеспечением для предоставления функций анализа, как это описано выше со ссылкой на фиг.2.

Сервер 300 может быть подсоединен (в беспроводном или проводном режиме) к рабочей станции 310. Рабочая станция 310 предоставляет устройства визуализации для визуализации позиций стоек, а также позиции T детектируемого источника излучения. Согласно фиг.4 позиция сумки, содержащей источник излучения, отображается на дисплее. На фиг.4 показана сеть стоек, использующая шесть стоек. Можно предоставить сети, использующие меньше или больше чем шесть стоек. Если нужно предоставить функциональную возможность определения позиции источника излучения, следует использовать, по меньшей мере, две стойки для построения сети стоек.

Кроме того, стойка может быть подсоединена проводом (например, Ethernet и т.п.) к серверу или устройству анализа. Питание для стойки и детекторного модуля может предоставляться через PoE (Питание по Ethernet). Стойка может состоять из сцинтилляционного детектора диаметром 2 дюйма и длиной 3 дюйма NaI(Tl), окруженного ⁴⁰K (KCl) для проверки калибровки, детектора большого объема на основе ³He для детектирования нейтронов, электронного устройства на основе DSP с LED-стабилизацией и устройства беспроводной связи WLAN.

Кроме того, внутри стойки можно смонтировать несколько разных детекторных модулей и, таким образом, предоставить многодетекторную стойку. Каждый детекторный модуль может соединяться непосредственно через сетевой интерфейс связи модуля к устройству анализа или через сетевой интерфейс связи стойки. В последнем случае стойка может предоставлять несколько сетевых интерфейсов связи.

Использование: для измерения одного или более типов излучения. Сущность заключается в том, что детекторный модуль для измерения одного или более типов излучения, в частности рентгеновского излучения, гамма-излучения или излучения ядерных частиц, содержит блок детектирования, состоящий из сцинтилляционного детектора и фотодетектора, предоставляющего электронные импульсы, находящиеся в известной связи с интенсивностью света, вырабатываемого сцинтилляционным детектором, аналого-цифровой преобразователь (ADC), подключенный к фотодетектору, причем ADC преобразует аналоговый выходной сигнал фотодетектора в оцифрованный сигнал излучения, устройство обработки информации, подключенное к ADC, причем устройство обработки информации выполняет способ калибровки, стабилизации и линеаризации оцифрованного сигнала излучения, и запоминающее устройство для сохранения позиции детекторного модуля. Технический результат: обеспечение возможности более простой и быстрой обработки и анализа сигналов излучения при осуществлении централизованного измерения одного или более типов излучения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Детекторный модуль (5) для измерения одного или более типов излучения, в частности рентгеновского излучения, гамма-излучения или излучения ядерных частиц, содержащий:
блок детектирования, состоящий из сцинтилляционного детектора (10) и фотодетектора (20), предоставляющего электронные импульсы, находящиеся в известной связи с интенсивностью света, вырабатываемого сцинтилляционным детектором,
аналого-цифровой преобразователь (ADC) (50), подключенный к фотодетектору, причем ADC преобразует аналоговый выходной сигнал фотодетектора в оцифрованный сигнал излучения,
устройство (40) обработки информации, подключенное к ADC, причем устройство обработки информации выполняет способ калибровки, стабилизации и линеаризации оцифрованного сигнала излучения, и
запоминающее устройство (85) для сохранения позиции детекторного модуля.

2. Детекторный модуль по п.1, дополнительно содержащий систему (240) определения положения для получения позиции детекторного модуля, которая должна быть сохранена в запоминающем устройстве (85).

3. Детекторный модуль по п.2, в котором система (240) определения положения является глобальной спутниковой навигационной системой (GNSS) или радионавигационной системой.

4. Детекторный модуль по п.1, дополнительно содержащий интерфейс связи (30a), который является, по меньшей мере, одним из: интерфейса беспроводной связи, например WLAN, WiMAX, WiFi или Bluetooth, и интерфейса проводной связи, например интерфейса Ethernet или интерфейса USB, и их комбинации.

5. Детекторный модуль по п.4, в котором устройство (40) обработки информации дополнительно выполняет способ передачи калиброванного, стабилизированного, линеаризованного и оцифрованного сигнала излучения через сетевой интерфейс связи на устройство анализа (60).

6. Детекторный модуль по п.1, в котором детекторный модуль (5) дополнительно содержит, по меньшей мере, один светодиод (LED) (25), предпочтительно импульсный LED, оптически подключенный к блоку детектирования, причем:
импульсы LED приводят к генерации электронных импульсов LED фотодетектором,
ADC преобразует аналоговые импульсы LED фотодетектора в оцифрованный сигнал LED, и
способ калибровки, линеаризации и стабилизации оцифрованного сигнала излучения использует оцифрованный сигнал LED для калибровки, линеаризации и стабилизации оцифрованного сигнала излучения посредством выполнения, по меньшей мере, этапов, на которых:
идентифицируют оцифрованный сигнал LED посредством анализа формы импульса,
определяют определенное количество параметров калибровки и стабилизации и
применяют определенные параметры калибровки, линеаризации и стабилизации к оцифрованному сигналу излучения.

7. Детекторный модуль по п.1, в котором устройство обработки информации содержит дополнительное запоминающее устройство (80) для сохранения калиброванных, стабилизированных, линеаризованных и оцифрованных сигналов излучения и в котором способ калибровки, стабилизации и линеаризации оцифрованных сигналов излучения содержит этап, на котором сохраняют калиброванный, стабилизированный, линеаризованный и оцифрованный сигнал излучения.

8. Детекторный модуль по одному из пп.4-7, в котором устройство обработки информации выполняет, до способа передачи калиброванного, стабилизированного, линеаризованного и оцифрованного сигнала излучения, способ кодирования одного или более калиброванных, стабилизированных, линеаризованных и оцифрованных сигналов излучения в заранее определенную структуру данных, причем структура данных содержит, по меньшей мере, участок заголовка и участок данных.

9. Детекторный модуль по п.8, в котором участок заголовка включает в себя, по меньшей мере, одно из: метки времени, идентификатора детектора, порядкового номера, настроек детектора и позиции детектора, хранящихся в запоминающем устройстве (85), и участок данных включает в себя несколько калиброванных, стабилизированных, линеаризованных и оцифрованных сигналов излучения.

10. Стойка (200), в частности портативная стойка, отличающаяся тем, что стойка содержит средство для размещения устройства, совместимого с сетью, и сетевой интерфейс связи, адаптированный для подключения устройства, совместимого с сетью,
при этом устройство, совместимое с сетью, является детекторным модулем, монтируемым внутри стойки таким образом, что детекторный модуль невидим снаружи, для измерения одного или более типов излучения, в частности рентгеновского излучения, гамма-излучения или излучения ядерных частиц, содержащим:
блок детектирования, состоящий из сцинтилляционного детектора (10) и фотодетектора (20), предоставляющего электронные импульсы, находящиеся в известной связи с интенсивностью света, вырабатываемого сцинтилляционным детектором,
аналого-цифровой преобразователь (ADC) (50), подключенный к фотодетектору, причем ADC преобразует аналоговый выходной сигнал фотодетектора в оцифрованный сигнал излучения, и
устройство (40) обработки информации, подключенное к ADC, причем устройство обработки информации выполняет способ калибровки, стабилизации и линеаризации оцифрованного сигнала излучения.

11. Стойка по п.10, дополнительно содержащая источник питания (210), предпочтительно аккумулятор или батарею.

12. Стойка по одному из пп.10-11, причем стойка служит антенной, когда детекторный модуль предоставляет калиброванный, стабилизированный, линеаризованный и оцифрованный сигнал излучения через средство беспроводной связи.

13. Детекторная система для детектирования одного или более типов излучения, в частности рентгеновского излучения, гамма-излучения или излучения ядерных частиц, содержащая, по меньшей мере, одну стойку (200) по одному из пп.10-12 и устройство анализа (60), функционально соединенное, по меньшей мере, с одной стойкой, для анализа цифровых данных, предпочтительно, предоставляемых детекторным модулем, по меньшей мере, одной стойки.

14. Детекторная система по п.13, в которой анализ цифровых данных содержит определение положения источника, испускающего излучение, детектируемого детекторными модулями, по меньшей мере, одной стойки.