CN114740516B - 能谱-剂量的测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种能谱‑剂量的测量方法及装置,方法包括:使用标准放射源对谱仪进行能量刻度，得到道址与能量的转换关系；转换关系通过刻度因子表示；测量n个不同能量的放射源的射线峰，将得到的能谱的能量划分为n个区域，每个区域至少具有一条射线的全能峰位；根据n个区域，对n个放射源进行采谱，得到通过刻度因子进行能量刻度的n个净能谱；依次对n个放射源进行剂量值测量，得到与n个净能谱对应的n个剂量率；计算放射源在n个区域中的计数率和对应的剂量率的关系；关系包括n个能谱‑剂量转换系数，以构建能谱‑剂量函数；根据当前每个区域的剂量率，计算全谱剂量率。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种辐射能谱-剂量的测量方法及装置。
背景技术
目前在环境辐射监测领域常用的γ辐射剂量率测量仪表有GM计数管，高气压电离室，基于半导体型剂量仪，基于闪烁体型剂量仪等。这类剂量仪表通过辐射计数与剂量的线性转换实现剂量(率)的测量，但由于其结构设计等固有原因，存在能量响应较差的问题。此外还有基于X/γ能谱仪型的剂量率仪，其大部分采用能谱-剂量转换法对能量响应进行弥补/修正。
能谱-剂量转换法是将测量的能谱通过一定算法求解得到剂量率的方法。目前常用的能谱-剂量转换方法有G(E)函数法，BECK法，剥离法，总计数法等，这几种方法的求解过程均较复杂，而且部分方法适用于特定的环境，缺少对辐射环境的普适性。其中：BECK法通过一定核素的特征γ谱线进行计算，这对解谱能力的要求较高，在复杂环境下使用的难度较大；剥离法将能谱通过卷积转换为注量谱，通过注量谱进行剂量率求解，该方法需要对探测器及其能量响应进行表征，同时计算相对较为耗时，效率不高；总计数率法通过一定能量范围内的空气吸收剂量率与总计数率成正比进行剂量率转换，其方法较为简单，适合较为简单的环境，对复杂环境适用性较差；G函数法的关键在于转换系数G的求解，其常用的求解方法主要包括最小二乘法、共轭梯度法：
该求解方法通过最小二乘法构建出多项式展开式进行G的表达，如上式所示，并通过共轭梯度法对多项式中的未知系数进行求解，最终得到转换系数G。在使用过程中，存在G函数构建复杂，解卷积过程较复杂，存在求解结果不稳定、非收敛等问题，因此在应用中存在一定的难度。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种能谱-剂量的测量方法及装置，以解决现有技术中的能谱-剂量的测量方法所存在的各种问题。
本发明第一方面提高了一种能谱-剂量的测量方法,所述能谱-剂量的测量方法包括:
使用标准放射源对谱仪进行能量刻度，得到道址与能量的转换关系；所述转换关系通过刻度因子表示；
测量n个不同能量的放射源的射线峰，将得到的能谱的能量划分为n个区域，每个区域至少具有一条射线的全能峰位；所述n为不同能量的放射源的个数；
根据所述n个区域，对n个所述放射源进行采谱，得到通过刻度因子进行能量刻度的n个净能谱；
依次对所述n个放射源进行剂量值测量，得到与n个净能谱对应的n个剂量率；
计算放射源在n个区域中的计数率和对应的剂量率的关系；所述关系包括n个能谱-剂量转换系数，以构建能谱-剂量函数。
在一种可能的实现方式中，所述方法之后还包括：
使用谱仪对当前放射源进行采谱，得到当前净能谱；
对所述当前净能谱按照n个区域进行划分，得到每个区域的计数率，根据所述能谱-剂量函数和每个区域的计数率，计算当前每个区域的剂量率；
根据当前每个区域的剂量率，计算全谱剂量率。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述n个区域，对n个所述放射源进行采谱，得到通过刻度因子进行能量刻度的n个净能谱具体包括：
选择n个不同的X光机管电压对应的放射源，使用谱仪对环境进行本底采谱，得到n个本底谱；使用谱仪对n个放射源进行采谱，得到n个放射源的能谱；
根据所述n个放射源的能谱与n个本底谱的差值，得到n个净能谱。
在一种可能的实现方式中，所述计算放射源在n个区域中的计数率和对应的剂量率的关系；所述关系包括n个能谱-剂量转换系数之前，所述方法还包括：
计算n个放射源的剂量率。
在一种可能的实现方式中，所述计算n个放射源的剂量率，具体包括：
对n个放射源中的每个放射源，通过空腔电离室测量预设时间内的累积电荷；
根据所述累积电荷和所述预设时间的关系，计算电离电流；
根据所述电离电流和电离室的刻度因子的关系，计算剂量率。
在一种可能的实现方式中，所述计算放射源在n个区域中的计数率和对应的剂量率的关系；所述关系包括n个能谱-剂量转换系数，以构建能谱-剂量函数具体包括：
对剂量率、计数率与能谱-剂量转换系数进行离散化处理，表示为求解n个能谱-剂量转换系数的第一表达式；
对所述第一表达式进行转换，表示为第二表达式；
根据计数率，对所述第二表达式进行转换，得到第三表达式；
对所述第三表达式进行求解，得到n个能谱-剂量转换系数。
在一种可能的实现方式中，所述对所述第三表达式进行求解，得到n个能谱-剂量转换系数具体包括：
基于之前的能谱-剂量转换系数，求解当前的能谱-剂量转换系数，直至得到第n个能谱-剂量转换系数。
第二方面，本发明提供了一种能谱-剂量的测量装置,所述能谱-剂量的测量装置包括:
谱仪刻度模块，所述谱仪刻度模块用于使用标准放射源对谱仪进行能量刻度，得到道址与能量的转换关系；所述转换关系通过刻度因子表示；
能量区域分组模块，所述能量区域分组模块用于测量n个不同能量的放射源的射线峰，将得到的能谱的能量划分为n个区域，每个区域至少具有一条射线的全能峰位；所述n为不同能量的放射源的个数；
采谱模块，所述采谱模块用于根据所述n个区域，对n个所述放射源进行采谱，得到通过刻度因子进行能量刻度的n个净能谱；
测量模块，所述测量模块用于依次对所述n个放射源进行剂量值测量，得到与n个净能谱对应的n个剂量率；
转换系数求解模块，所述转换系数求解模块用于计算放射源在n个区域中的计数率和对应的剂量率的关系；所述关系包括n个能谱-剂量转换系数，以构建能谱-剂量函数。
在一种可能的实现方式中，所述采谱模块还用于，使用谱仪对当前放射源进行采谱，得到当前净能谱；
所述能量区域分组模块还用于，对所述当前净能谱按照n个区域进行划分，得到每个区域的计数率，根据所述能谱-剂量函数和每个区域的计数率，计算当前每个区域的剂量率；
计算模块，所述计算模块用于根据当前每个区域的剂量率，计算全谱剂量率。
通过应用本发明提供的能谱-剂量的测量方法，使用无卷积全谱转换法进行能谱-剂量转换系数的求解，考虑到不同能量的计数率对剂量率的权重不同，因此对能谱进行能量划分以求解转换系数，这有效的改善了谱仪型探测器剂量测试中的能量响应问题。无须对能谱进行反卷积处理，这大大的减少了计算时间，提高计算效率；使用无卷积全谱转换法进行能谱-剂量转换系数的求解，解决了求解结果不稳定、非收敛等问题；且剂量率求解结果不受复杂环境条件的限制，具有更广泛的适用性。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的能谱-剂量的测量方法流程示意图之一；
图2为能量区域划分示意图；
图3为放射源、谱仪布局示意图；
图4为放射源、电离室布局示意图；
图5为剂量率测量流程图；
图6为计数率-能量示意图；
图7为本发明实施例一提供的能谱-剂量的测量方法流程示意图之二；
图8为本发明实施例二提供的能谱-剂量的测量装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的能谱-剂量的测量方法流程示意图之一；如图1所示,本申请包括以下步骤:
步骤110,使用标准放射源对谱仪进行能量刻度，得到道址与能量的转换关系；转换关系通过刻度因子表示；
其中，可以将标准放射源的全能峰位与能谱的道址对应，得到道址与能量的转换关系。在进行谱仪刻度时，为了提高后续转换关系的精度，使用不低于五个能量点进行刻度操作，在每个能量点，可以得到一组道址和能量，根据多组道址和能量，可以得到两者之间的刻度系数。该刻度系数可以是以线性关系表示。后续该谱仪的刻度因子用于对谱仪进行刻度。
具体的，示例而非限定，本申请可以使用高纯锗谱仪对标准放射源进行采谱操作，由于标准放射源的全能峰位能量已知，将标准放射源的全能峰位能量与高纯锗谱仪测量的能谱的道址对应，获得道址与能量的对应转换关系，即道址与能量的刻度系数：
Energy＝a·channel+b (1)
其中，Energy表示能量，channel表示道址，a表示转换关系中的第一参数，b表示转换关系中的第二参数。a和b统称为刻度系数。
需要说明的是，本申请使用高纯锗谱仪进行能谱测量，在具体应用中可使用其他谱仪型探测器进行能谱测量替代。其中其他谱仪型探测器包括但不限于半导体探测器，如金硅面垒探测器等，闪烁体探测器，如碘化钠探测器，溴化镧探测器等。
步骤120,测量n个不同能量的放射源的射线峰，将得到的能谱的能量划分为n个区域，每个区域至少具有一条射线的全能峰位；
具体的,根据实际条件将整个能谱的能量区域划分为n个区域，每个区域至少需要一条射线的全能峰位，如图2所示。因此n个区域至少需要测量n个不同能量的放射源(γ/X)射线峰。表1为一个能量区域划分的实例。
表1
步骤130,根据n个区域，对n个放射源进行采谱，得到通过刻度因子进行能量刻度的n个净能谱；
具体的,按照步骤120的能量区域进行区域划分，参见图3,使用经过刻度因子刻度后的高纯锗谱仪对处于不同能量区域的n个放射源(X/γ)进行采谱,通过谱仪得到的净能谱为均使用步骤110得到的刻度因子进行能量刻度后的净能谱。
下面对如何得到净能谱进行具体的说明。
在一个具体的实施例中,首先确定所选用的射线源的类型。示例而非限定，可以选择X光机管电压为45kV，55kV，70kV，100kV，125kV，140kV的X射线辐射质和Cs-137(0.662MeV)，Co-60(1.17MeV、1.33MeV)γ射线源；使用高纯锗谱仪进行能谱测量。
其次，对环境进行本底采谱，其中本底谱记为spb。
具体的，在测量时，移去需要测量的放射源，其他几何条件不变，使用谱仪进行测量，这样条件下测量的能谱为本底谱spb。
再次，参见图3，将放射源按照特定几何条件放置，使用谱仪对每一个射线源进行探测，均可得到一个能谱，记为spr，比如，图2中的每一条实线曲线，均可认为是对应特定一种放射源的能谱，继续以图2中E0-E1曲线为例，能谱分布的能量上限为E1，即根据此可以划定能量区域划分的一个划分点在E1，其余以此类推。
最后，从能谱spr中扣除本底后的净能谱为sp，净能谱sp的计算公式如下：
sp＝spr-spb (2)
本申请中，对n个放射源依次进行采谱，最终得到n个净能谱依次记为sp1、sp2...spn。其中，为避免死时间对测量结果的影响，能谱测量时高纯锗谱仪的死时间率应不高于10％。
步骤140,依次对n个放射源进行剂量值测量，得到与n个净能谱对应的n个剂量率；
具体的，参见图4，对n个放射源中的每个放射源，通过空腔电离室测量预设时间内的累积电荷；根据累积电荷和预设时间的关系，计算电离电流；根据电离电流和预设的电离室刻度系数的关系，计算剂量率。
示例而非限定，可以使用灵敏体积为10L的空腔电离室和静电计测量放射源(X/γ)的剂量(率)值。参见图5，电离室放置位置为高纯锗探测器的位置，静电计放置在能谱、剂量显示区域的位置。即电离室的等效中心在辐射场中的位置与高纯锗探测器的等效中心在辐射场中的位置是一样的(重合)。
在测量剂量率时，参见图4，设置测量时间t，通过空腔电离室获取在时间t内的累积电荷Q，其中Q值通过静电计进行读出；电离电流为单位时间的电荷量，因此电离电流I的计算通过公式(3)得到。剂量率由电离电流转换得到，使用空腔电离室的刻度系数c(已知)将电离电流I转换为剂量率计算如公式(4)所示。
I＝Q/t (3)
具体的，依次在不同L系标准辐射质下进行刻度系数计算，由于每一种标准辐射质的平均能量已知，因此可以得到能量-刻度系数的对应关系。在后续剂量率测量时，根据能量线性插值得到对应电离室的刻度系数。
根据步骤120能量区域划分实例，依次对步骤130中的n个放射源(X射线/γ射线)进行剂量(率)值测量，最终可以得到n个与能谱相对应的剂量率
通过步骤110-步骤130可以得到能谱和剂量如表2所示，表2能谱与剂量率对应列表。
表2
基于步骤120能量区域划分的一个能谱与剂量的实例如表3所示。表3为一个能谱与剂量实例对应列表。
表3
步骤150,计算放射源在n个区域中的计数率和对应的剂量率的关系；关系包括n个能谱-剂量转换系数，以构建能谱-剂量函数；
具体的，可以G(E)函数法对能谱计数进行分段加权积分得到剂量率的方法，表达形式如公式(5)所示：
式中,为空气剂量率；n(E)为能谱的计数率；G为能谱-剂量转换系数。
由公式(5)可以看出剂量率的求解的关键点在于对G的求解。
在本申请中，通过步骤110-140可得到多组一一对应的[能谱-剂量率]的数据对(sp1-D1，sp2-D2，……，spn-Dn)，使用这些能谱-剂量率，利用本申请的无卷积全谱转换法进行能谱-剂量转换系数G求解。
由于能谱分为了n个区域，对公式(5)进行离散化处理，结果如第一表达式(6)所示：
其中,为放射源(X射线)的剂量率；G1为第一个能量区域中能谱-剂量转换系数；n1为放射源(X射线)能谱在第一个能量区域的计数率；其中,计数率指单位时间的计数。由于通过能谱测量可以得到不同道址(能量)对应的计数信息，而计数与测量活时间的比值即为该道址(能量)对应计数率。举例为,“第一个能量区域的计数率”指的是第一个能量区域中每个能量对应计数率之和。Gn为第n个能量区域中能谱-剂量转换系数；nn为放射源(X射线)能谱在第n个能量区域的计数率。
对于以第一表达式表达的测量得到的[能谱-剂量率]数据对，将其进行转换，得到第二表达式，第二表达式的矩阵形式如公式(7)所示：
一般来说，为保证求解的稳定性，有m≥n，为方便讨论，取m＝n。
由于步骤110-步骤140中得到的n组能谱-剂量值中，按照射线能量升序排列后，每一个划分能量区域的上限Ei均高于第i条射线的全能峰位，即第i条射线的能谱中，在能量高于Ei的位置处的计数(率)为0，因此对第二表达式进行转换，得到第三表达式如公式(7)所示，可以写成如下形式：
求解该三角矩阵表示的第三表达式，可以得到能谱-剂量转换系数G。具体求解方法如下：
(1)第1个能量区域(最低能量区域)的求解如公式(9)所示：
其中：G1为第一个能量区域中能谱-剂量转换系数；为第一个放射源的剂量率；n1为第一个放射源能谱在第一个能量区域的计数率；E0、E1为第一个能量区域的起、止能量。
(2)在完成第一个能量区域的能谱-剂量转换系数G1后，进行第二个能量区域的转换系数求解：
其中，G2为第二个能量区域中能谱-剂量转换系数；为第二个放射源的剂量率；n21为第二个放射源能谱在第一个能量区域的计数率；n22为第二个放射源能谱在第二个能量区域的计数率；E1、E2为第二个能量区域的起、止能量。
(3)以此类推，第i个能谱-剂量转换系数G求解如公式(11)所示。
式中,Gi为第i个区域的能谱-剂量转换系数；为第i个放射源的剂量率；nij为第i个放射源在第j个区域内的计数率；Ei-1、Ei第i个能量区域的起、止能量。
(4)遍历这n个[能谱-剂量率]数据对后，最终完成n个区域的能谱-剂量转换系数G求解。基于步骤110-140中的实例(管电压为45kV，55kV，70kV，100kV，125kV，140kV的X射线和Cs-137(0.662MeV)，Co-60(1.17MeV、1.33MeV)γ射线源的能谱、剂量率)，该实例的能谱数据如图6所示。在图6中，计数率的峰值依次对应管电压为45kV，55kV，70kV，100kV，125kV，140kV的放射源。
下面以管电压45kV，55kV，70kV，100kV，125kV，140kV的X射线为例，对G函数构建进行说明。
(1)对第1个能量区域(10keV～45keV)的求解如公式(12)所示：
其中，G1为10keV～45keV能量区域中能谱-剂量转换系数；为管电压45kV的X射线源的剂量率；n1为管电压45kV的X射线源在10keV～45keV能量区域的计数率。
(2)在完成第1个能量区域的能谱-剂量转换系数G1后，进行第2个能量区域(45keV～55keV)的转换系数求解：
其中，G2为45keV～55keV中能谱-剂量转换系数；为管电压55kV的X射线源的剂量率；n21为55kV的X射线源在10keV～45keV能量区域的计数率；n22为55kV的X射线源在45keV～55keV能量区域的计数率。
(3)以此类推，最终完成8个区域的能谱-剂量转换系数G求解，其中第8个转换系数G求解如公式(14)所示。
式中，G8为0.7MeV～3MeV能量范围的能谱-剂量转换系数；为Co-60(1.17MeV，1.33MeV)放射源的剂量率；n81，n82，…，n88分别为Co-60放射源在能量区域10keV～45keV、45keV～55keV、55keV～70keV、70keV～100keV、100keV～125keV、125keV～140keV、140keV～0.7MeV、0.7MeV～3MeV的计数率。
步骤160,使用谱仪对当前放射源进行采谱，得到当前净能谱；
通过步骤110-150完成了对基于无卷积全谱转换法的G函数求解剂量率的构建过程。在实际应用时，无须每次操作进行转换系数的求解，可直接进行如下操作步骤即可。
具体的，使用谱仪进行环境本底谱测量，将本底谱记为spb。接着，使用谱仪对放射性现场进行能谱测量，将测得的能谱记为spr，最终得到净能谱信息：sp＝spr-spb。其中使用的谱仪无须再进行能量刻度，可直接使用步骤110中的能量刻度系数。
步骤170,对当前净能谱按照n个区域进行划分，得到每个区域的计数率，根据能谱-剂量函数和每个区域的计数率，计算当前每个区域的剂量率；
具体的，将得到的净能谱按照步骤120的能量区域进行划分，对每个区域的计数率进行求和得到：n1，n2，…，nn，由于在步骤110-150中已获得各能量区域的G函数值，因此将对应能量区域的G函数值与计数率n相乘得到该能量区域的剂量率。
步骤180,根据当前每个区域的剂量率，计算全谱剂量率。
具体的，全谱剂量率的求解则是将n个区域的剂量率相加即可得到全谱剂量率。将各分能量区域的剂量率进行求和即可得到全谱剂量率，求解公式如公式(6)所示。
上述这种转换系数G的求解方法可以称为无卷积全谱转换法，包含三层含义：
a、微观上指在110-140步骤的基础上，步骤150的过程叫做无卷积全谱转换法的核心步骤；
b、宏观上指步骤110-150的对于转换系数G的求解过程叫做无卷积全谱转换法，
c、应用层面，在步骤110-150基础上讲，步骤160-180将使用无卷积全谱转换法求解得到转换系数G应用到环境辐射剂量(率)的实际测量，即是基于无卷积全谱转换法得到转换系数G的装置及应用。
本申请中，由于无卷积全谱转换法需要一系列的能谱和对应的剂量率，因此准确测量能谱和剂量率、步骤150中对于转换系数G的求解过程就成为了本案需要保护的关键要点之一。本申请在标准γ辐射场下进行γ能谱、剂量率的获取。在L系X射线标准场的基础下搭建更重的过滤实现X射线能谱、剂量率的准确获取。
图7为本申请的一个具体的实施例，如图7所示，包括以下步骤：
步骤710，仪器刻度。
其中，包括谱仪刻度和电离室刻度。谱仪刻度得到谱仪的刻度因子，电离室刻度得到电离室的刻度因子。
步骤720，能量区域分组。
其中，能量区域分组，得到n个能量区域。
步骤730，能谱、剂量率测量。
其中，可以进行x射线能谱-剂量率测量，以及进行γ射线能谱-剂量率测量。
步骤740，转换系数的求解。
其中，参见步骤150，可以求解得到能谱-剂量转换系数。
通过应用本发明提供的能谱-剂量的测量方法，使用无卷积全谱转换法进行能谱-剂量转换系数的求解，考虑到不同能量的计数率对剂量率的权重不同，因此对能谱进行能量划分以求解转换系数，这有效的改善了谱仪型探测器剂量测试中的能量响应问题。无须对能谱进行反卷积处理，这大大的减少了计算时间，提高计算效率；使用无卷积全谱转换法进行能谱-剂量转换系数的求解，解决了求解结果不稳定、非收敛等问题；且剂量率求解结果不受复杂环境条件的限制，具有更广泛的适用性。
实施例二
图8为本发明实施例二提供的能谱-剂量的测量装置结构示意图。参见图8，该能谱-剂量的测量装置包括：谱仪刻度模块810、能量区域分组模块820、采谱模块830、测量模块840、转换系数求解模块850和计算模块860。
谱仪刻度模块810用于使用标准放射源对谱仪进行能量刻度，得到道址与能量的转换关系；转换关系通过刻度因子表示；
能量区域分组模块820用于测量n个不同能量的放射源的射线峰，将得到的能谱的能量划分为n个区域，每个区域至少具有一条射线的全能峰位；n为不同能量的放射源的个数；
采谱模块830用于根据n个区域，对n个放射源进行采谱，得到通过刻度因子进行能量刻度的n个净能谱；
测量模块840用于依次对n个放射源进行剂量值测量，得到与n个净能谱对应的n个剂量率；
转换系数求解模块850用于计算放射源在n个区域中的计数率和对应的剂量率的关系；关系包括n个能谱-剂量转换系数，以构建能谱-剂量函数。
进一步的，采谱模块830还用于，使用谱仪对当前放射源进行采谱，得到当前净能谱；
能量区域分组模块820还用于，对当前净能谱按照n个区域进行划分，得到每个区域的计数率，根据能谱-剂量函数和每个区域的计数率，计算当前每个区域的剂量率；
计算模块860用于根据当前每个区域的剂量率，计算全谱剂量率。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种能谱-剂量的测量方法,其特征在于,所述能谱-剂量的测量方法包括：
步骤S110，使用标准放射源对谱仪进行能量刻度，得到道址与能量的转换关系；所述转换关系通过刻度因子表示；
步骤S120，测量n个不同能量的放射源的射线峰，将得到的能谱的能量划分为n个区域，每个区域至少具有一条射线的全能峰位；所述n为不同能量的放射源的个数；
步骤S130，根据所述n个区域，对n个所述放射源进行采谱，得到通过刻度因子进行能量刻度的n个净能谱；
步骤S140，依次对所述n个放射源进行剂量值测量，得到与n个净能谱对应的n个剂量率；得到多组一一对应的能谱-剂量率的数据对sp1-D1，sp2-D2，……，spn-Dn，使用这些能谱-剂量率，利用无卷积全谱转换法进行能谱-剂量转换系数G求解；
步骤S150，计算放射源在n个区域中的计数率和对应的剂量率的关系；所述关系包括n个能谱-剂量转换系数，以构建能谱-剂量函数；
具体的，以G(E)函数法对能谱计数进行分段加权积分得到剂量率的方法，表达形式如公式(5)所示：
式中,为空气剂量率；n(E)为能谱的计数率；G为能谱-剂量转换系数；
由于能谱分为了n个区域，对公式(5)进行离散化处理，结果如第一表达式(6)所示：
其中,为放射源的剂量率；G1为第一个能量区域中能谱-剂量转换系数；n1为放射源能谱在第一个能量区域的计数率；其中，计数率指单位时间的计数；由于通过能谱测量能够得到不同道址对应的计数信息，而计数与测量活时间的比值即为该道址对应计数率；Gn为第n个能量区域中能谱-剂量转换系数；nn为放射源能谱在第n个能量区域的计数率；
对于以第一表达式表达的测量得到的能谱-剂量率数据对，将其进行转换，得到第二表达式，第二表达式的矩阵形式如公式(7)所示：
取m＝n；由于n组能谱-剂量值中，按照射线能量升序排列后，每一个划分能量区域的上限Ei均高于第i条射线的全能峰位，即第i条射线的能谱中，在能量高于Ei的位置处的计数为0，因此对第二表达式进行转换，得到第三表达式如公式(7)所示，写成如下形式：
求解该三角矩阵表示的第三表达式，得到能谱-剂量转换系数G；
还包括：
步骤S160，使用谱仪对当前放射源进行采谱，得到当前净能谱；
步骤S170，对所述当前净能谱按照n个区域进行划分，得到每个区域的计数率，根据所述能谱-剂量函数和每个区域的计数率，计算当前每个区域的剂量率；
步骤S180，根据当前每个区域的剂量率，计算全谱剂量率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述n个区域，对n个所述放射源进行采谱，得到通过刻度因子进行能量刻度的n个净能谱具体包括：
选择n个不同的X光机管电压对应的放射源，使用谱仪对环境进行本底采谱，得到n个本底谱；使用谱仪对n个放射源进行采谱，得到n个放射源的能谱；
根据所述n个放射源的能谱与n个本底谱的差值，得到n个净能谱。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算放射源在n个区域中的计数率和对应的剂量率的关系；所述关系包括n个能谱-剂量转换系数之前，所述方法还包括：
计算n个放射源的剂量率。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算n个放射源的剂量率，具体包括：
对n个放射源中的每个放射源，通过空腔电离室测量预设时间内的累积电荷；
根据所述累积电荷和所述预设时间的关系，计算电离电流；
根据所述电离电流和电离室的刻度因子的关系，计算剂量率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第三表达式进行求解，得到n个能谱-剂量转换系数具体包括：
基于之前的能谱-剂量转换系数，求解当前的能谱-剂量转换系数，直至得到第n个能谱-剂量转换系数。
6.一种能谱-剂量的测量装置,其特征在于,所述能谱-剂量的测量装置包括:
谱仪刻度模块，所述谱仪刻度模块用于使用标准放射源对谱仪进行能量刻度，得到道址与能量的转换关系；所述转换关系通过刻度因子表示；
能量区域分组模块，所述能量区域分组模块用于测量n个不同能量的放射源的射线峰，将得到的能谱的能量划分为n个区域，每个区域至少具有一条射线的全能峰位；所述n为不同能量的放射源的个数；
采谱模块，所述采谱模块用于根据所述n个区域，对n个所述放射源进行采谱，得到通过刻度因子进行能量刻度的n个净能谱；
测量模块，所述测量模块用于依次对所述n个放射源进行剂量值测量，得到与n个净能谱对应的n个剂量率；得到多组一一对应的能谱-剂量率的数据对sp1-D1，sp2-D2，……，spn-Dn，使用这些能谱-剂量率，利用无卷积全谱转换法进行能谱-剂量转换系数G求解；
转换系数求解模块，所述转换系数求解模块用于计算放射源在n个区域中的计数率和对应的剂量率的关系；所述关系包括n个能谱-剂量转换系数，以构建能谱-剂量函数；
具体的，以G(E)函数法对能谱计数进行分段加权积分得到剂量率的方法，表达形式如公式(5)所示：
式中,为空气剂量率；n(E)为能谱的计数率；G为能谱-剂量转换系数；
由于能谱分为了n个区域，对公式(5)进行离散化处理，结果如第一表达式(6)所示：
其中,为放射源的剂量率；G1为第一个能量区域中能谱-剂量转换系数；n1为放射源能谱在第一个能量区域的计数率；其中，计数率指单位时间的计数；由于通过能谱测量能够得到不同道址对应的计数信息，而计数与测量活时间的比值即为该道址对应计数率；Gn为第n个能量区域中能谱-剂量转换系数；nn为放射源能谱在第n个能量区域的计数率；
对于以第一表达式表达的测量得到的能谱-剂量率数据对，将其进行转换，得到第二表达式，第二表达式的矩阵形式如公式(7)所示：
取m＝n；由于n组能谱-剂量值中，按照射线能量升序排列后，每一个划分能量区域的上限Ei均高于第i条射线的全能峰位，即第i条射线的能谱中，在能量高于Ei的位置处的计数为0，因此对第二表达式进行转换，得到第三表达式如公式(7)所示，写成如下形式：
求解该三角矩阵表示的第三表达式，得到能谱-剂量转换系数G；
采谱模块还用于：
使用谱仪对当前放射源进行采谱，得到当前净能谱；
对所述当前净能谱按照n个区域进行划分，得到每个区域的计数率，根据所述能谱-剂量函数和每个区域的计数率，计算当前每个区域的剂量率；
还包括计算模块，所述计算模块用于根据当前每个区域的剂量率，计算全谱剂量率。
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