CN1171096C - 用来测量辐射的一种设备和一种方法 - Google Patents

Abstract

一种用来测量来自一个试样载体(6、6^I)上提供的试样的低能辐射的方法和设备。试样定位在两个相对对准的盖格-弥勒计数管(11、12)之间的屏蔽空腔(8)中，从而试样辐射或者到达管的两个或者到达管的一个，在后一种情况下另一个管仅用来测量背景辐射。两个管用来测量忽略的重合脉冲。使用一个历史背景辐射值或两个历史背景辐射值、和一个在实际试样测量期间得到的背景辐射值，确定为得到一个试样辐射值要减去的一个背景辐射值。在两个管测量试样辐射的情况下，能提供一个仅用来测量背景辐射的第三盖格-弥勒计数管(13)。

Description

用来测量辐射的一种设备和一种方法

技术领域

本发明涉及用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的辐射的一种设备和一种方法。

背景技术

通过分析呼出的空气试样以确立一定物质的浓度，能指示一定的状态和疾病。一个例子是通过在呼出的CO₂中测量在测量之前吞入的用作用于脲制品标记的¹⁴C的浓度、检测胃肠道中的幽门螺旋菌-胃溃疡的一种良好指示-的方法。该浓度通过测量从¹⁴C发出的β-辐射确定。然而，由于来自¹⁴C的浓度是低能β-辐射，所以该方法当今要求昂贵、耗时及笨重设备的使用。

用在分散的健康保健中的简单和便宜方法的提供仍然没有适当解决。因而，有对用来检测低能辐射，特别是用在健康保健中，的方法和改进设备的需要，该设备简单、便宜、体积小，并且提供满意的诊断精度。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种用来测量从试样中的辐射物质发出的低能辐射，特别是用来测量从¹⁴C标记化合物发出的β-辐射，的方法，该方法快速、简单并且提供满意的精度。

本发明进一步的目的在于，提供一种用来测量从试样中的辐射物质发出的低能辐射的设备，该设备便宜、重量轻及尺寸小。

本发明的另一个目的在于，提供一种为了对制造和服务有利而绝不包括运动部分的设备。

根据本发明，通过以下定义的一种方法、一种设备、和一种设备和试样装置的组合，实现上述目的。

根据本发明的第一方面，这里公开了一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的设备，所述试样被设置在平面配置的试样装置中，该设备包括：

第一和第二辐射检测器，用来测量所述试样辐射和背景辐射，所述第一和第二辐射检测器基本上平行于其彼此在对准位置中面对着的相应活性表面，使得一个测量空腔形成在活性表面，所述活性表面被设置用于接收所述试样装置；

外部屏蔽装置，包围着辐射检测器，所述屏蔽装置减小测量空腔中存在的背景辐射，所述屏蔽装置装有用来接收所述试样装置的一个开口；

电子处理装置，用来处理从辐射检测器接收的衰减脉冲、由所述脉冲计算源于试样的辐射及估计所述计算的结果，从而确定试样中辐射物质的量；及

用来记录和/或显示所述估计结果的装置。

根据本发明的第二方面，这里公开了一种上述设备和一种试样装置的组合，该试样装置具有平面配置且包括一个试样载体和由所述试样载体携带的辐射试样物质，所述辐射试样物质提供在所述试样载体上，从而从所述试样载体的两个表面侧发出试样辐射，当试样装置已经插入在所述设备中时，所述表面侧面对着所述第一和第二辐射检测器。

根据本发明的第三方面，这里公开了一种上述设备和一种试样装置的组合，该试样装置具有平面配置且包括一个试样载体和由所述试样载体携带的辐射试样物质，所述辐射试样物质提供在所述试样载体上，从而仅从所述试样载体的一个表面侧发出试样辐射，当试样装置已经插入在所述设备中时，所述一个表面侧面对着所述第一辐射检测器。

根据本发明的第四方面，这里公开了一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的方法，包括步骤：

把一个试样插入在第一和第二辐射检测器之间的测量空腔中，所述辐射检测器对准并且彼此面对，其中一个内部屏蔽装置提供在所述试样和所述第二辐射检测器之间，从而所述试样辐射仅到达所述第一辐射检测器；

在一个预定时间周期期间，测量源于发生在相应辐射检测器中的电离事件的输出脉冲的相应数量；

提供一个在所述时间周期期间从来自所述第一辐射检测器的脉冲数量得到的第一辐射值、和一个在所述时间周期期间从来自第二辐射检测器的脉冲数量得到的第二辐射值；

通过从所述第一值上减去一个背景辐射值提供一个试样辐射值，其中所述背景辐射值基于在插入试样之前借助于所述第二辐射检测器、以及所述第二辐射值得到的历史背景辐射值；

估计所述试样辐射值，由此确定试样中辐射物质的量。

根据本发明的第五方面，这里公开了一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的方法，包括步骤：

把一个试样插入在第一和第二辐射检测器之间的测量空腔中，所述辐射检测器对准并且彼此面对；

在一个预定时间周期期间，测量源于发生在相应辐射检测器中的电离事件的输出脉冲的相应数量；

提供一个在所述时间周期期间从来自所述第一辐射检测器的测量脉冲数量得到的第一辐射值、和一个在所述时间周期期间从来自第二辐射检测器的测量脉冲数量得到的第二辐射值；

通过从所述第一和第二辐射值之和上减去一个背景辐射值提供一个试样辐射值，其中所述背景辐射值是在插入试样之前得到的历史背景辐射值；及

估计所述试样辐射值，由此确定试样中辐射物质的量。

根据本发明的第六方面，这里公开了一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的方法，该方法包括：

提供一个第一辐射检测器和一个第二辐射检测器，从而两个辐射检测器都基本测量相同的背景辐射；

使用所述第二辐射检测器测量背景辐射；

从预定数量的所述背景辐射测量值来计算历史背景辐射平均值；

此后相对于所述辐射检测器定位试样，其中内部屏蔽设置在试样和第二辐射检测器之间，从而试样辐射仅达到所述第一辐射检测器；

既测量来自所述第一辐射检测器的输出脉冲又测量来自所述第二辐射检测器的输出脉冲；及

通过从来自所述第一辐射检测器的输出脉冲测量数量上减去基于所述历史背景辐射平均值和来自所述第二辐射检测器的输出脉冲测量数量的相应背景辐射值，计算试样辐射值。

根据本发明的第七方面，这里公开了一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的方法，该方法包括：

提供一个第一辐射检测器和一个第二辐射检测器，从而两个辐射检测器都测量基本相同的背景辐射；

使用所述第一和第二辐射检测器测量背景辐射；

从预定数量的所述背景辐射测量值来计算历史背景辐射平均值；

此后相对于所述辐射检测器定位试样，从而试样辐射达到两个辐射检测器；

既测量来自所述第一辐射检测器的输出脉冲又测量来自所述第二辐射检测器的输出脉冲；及

通过从来自所述检测器的输出脉冲测量数量上减去基于所述历史背景辐射平均值的相应背景辐射值，计算试样辐射值。

因而，第一和第二辐射检测器定位于在对准位置中基本平行的测量空腔中，其相应活性表面彼此面对着。检测器适于使他们能够测量从基本上具有平面配置、插入在测量空腔中的试样装置发出的辐射，试样尽可能靠近检测器定位且与其基本上平行，从而使散射最小，并且从试样发出的基本上所有辐射能够达到检测器。其中检测器与插入其之间的试样装置彼此面对着的这种配置，保证不发生通过其他检测器屏蔽试样辐射。

所述第一和第二辐射检测器都能用来测量试样辐射。这使得能够检测从平面配置试样装置两侧的辐射表面发出的辐射，并且增大测量的电离事件的数量。因而，能达到较高的诊断精度。在这种情况下，要从试样测量结果减去的背景辐射构成一个历史背景辐射值，所述历史值在试样装置每次插入测量空腔之前得到和更新。使用用来测量背景辐射的两个辐射检测器能得到该历史值。

另外，第二辐射检测器仅能用来测量背景辐射。这提供了电离事件的较低计数，而不是给出关于要减去的背景辐射的测量量的较高精度，这归因于在测量空腔中存在的背景辐射量随时间变化的事实。然而，已经惊奇地发现，当从试样辐射测量上减去背景时，如果与背景辐射相对应的值是从在试样辐射测量期间进行的背景辐射测量的结果、和历史背景辐射值计算的加权平均值，则能实现测量精度的相当改进，所述历史值在在试样装置每次插入测量空腔之前得到和更新。

为了保证试样辐射不由第二辐射检测器测量，在第二检测器布置成仅测量背景辐射的情况下，能提供有内部屏蔽装置。所述屏蔽装置能是设备的一部分、试样装置的一部分或两者。最好可拆除地安装试样辐射屏蔽(如果在试样装置中固有)，从而如果被污染，则能容易地更换它。为了得到在测量空腔中存在的背景辐射量的可靠值，重要的是第二检测器的内部屏蔽高效地防止来自试样的辐射到达第二检测器，同时防止尽可能少的背景辐射到达第二检测器。因此，必须相对于测量的试样辐射能量值和类型选择内部屏蔽的材料和厚度。

为了进一步改进关于在试样辐射测量期间在测量空腔中存在的辐射的测量的精度，在第一和第二检测器都测量试样辐射的情况下，一个第三辐射检测器能提供在测量空腔内。这使得能够在测量试样辐射的同时测量背景辐射。所述第三检测器能放置在所述第一或第二检测后面，从试样装置看到，或者放置在尽可能靠近试样的位置中。

当测量试样辐射或背景辐射时，能自动忽略重合脉冲，即同时碰到第一和第二辐射检测器的辐射脉冲，因为重合脉冲能以非常高的概率不源于试样，这归因于试样辐射表面相对于第一和第二辐射检测器的的取向和归因于从试样发出的电离事件的较小数量。这能通过不用、或单独地登记在第一和第二辐射检测器中在预定短时间间隔内发生的电离事件实现。

最好，根据本发明的设备进一步包括一个试样位置检测器，该试样位置检测器用来检测试样是否在其正确位置，并且如果不在正确位置，则防止试样辐射测量的开始。使用所述检测器，以便保证尽可能多的试样辐射由第一辐射检测器捕获。如果试样不在正确位置中，则辐射的散射可能导致假的、低的电离事件的计数和辐射物质量的虚假值。当把设备用于诊断目的时，这可能又导致错误诊断。

为了减少出现在测量空腔内的背景辐射的量，所述空腔可以用高密度材料制成的外部屏蔽来提高信噪比，从而增大测量精度。

为了使试样不污染测量空腔，试样装置能装有对试样物质不可穿过但对于试样辐射可穿过的试样物质罩盖。这样一种罩盖能包括一些类型的薄膜。最好，罩盖包括约1μm典型厚度的聚酯薄膜。

辐射检测器将在如下描述中表示在水平位置中。然而，这不应看作是本发明的限制，仅作为本发明的最佳实施例的表示。在本发明的范围内设想几个其他选择例，如竖直地放置检测器等。竖直地放置第一和第二检测器，使试样装置竖直地放置在检测器之间，将消除试样物质污染这些检测器的危险，因为辐射物质不可能落到检测器上。

考虑到用于辐射实际检测的装置，熟悉本技术的人员认识到，能使用各种类型的检测器装置，如比例计数器，或希望的盖格-弥勒计数管。因而，为了使描述更容易理解，描述的其余部分是指盖格-弥勒计数管作为用来检测辐射的装置。

在根据本发明的设备中的辐射检测器不限于具体形状或尺寸。然而，由于本发明的目的在于提供一种便宜和小型测量设备，盖格-弥勒计数管因此将满足相同的要求。描述的设备配置以及描述的测量试样辐射的方法使得以保持的满意诊断精度，实现当今使用的最便宜和最小盖格-弥勒计数管的应用。

附图说明

图1-4示意地表示根据本发明最佳实施例的设备的俯视、仰视、前视和侧视图。

图5示意地表示根据本发明另一个实施例的设备的侧视图。

图6-8示意地表示一个引导舌状物、及根据本发明最佳实施例的试样装置的俯视和剖视图。

图9示意地表示根据本发明最佳实施例的盖格-弥勒计数管的视图。

图10和11示意地表示根据本发明最佳实施例的电子电路的方块图。

图12示意地表示脉冲图。

图13-15示意地表示表明根据本发明最佳实施例的方法的流程图。

具体实施方式

参照图1-9，表示有本发明一种设备的一个实施例。设备1包括一个壳体，该壳体包括分离的、由塑料形成的基本上为圆柱形的顶部和底部2、3。一个向外突出的引导舌状物4装配在顶部和底部2、3之间，从顶部2的侧壁向内延伸以形成用于具有平面配置的试样装置6的平支撑区域。引导舌状物4带有一个圆形孔4a和两个引导法兰4b和4c。一个槽开口5形成在顶部2与引导舌状物4之间，用来接收试样装置6，当处于插入位置中时，试样装置6填上所述槽开口5。

该设备进一步包括一个安装在顶部与底部2、3之间的碳钢背景辐射屏蔽7。该屏蔽包括四块紧密装配在一起的分离圆柱形屏蔽板7a、7b、7c、7d。所述第一和第四屏蔽板7a、7d具有均匀的厚度，而所述第二和第三屏蔽板7b、7c带有一个用来容纳相应第一和第二盖格-弥勒计数管11、12的相应通孔。包含第一管11的所述第二屏蔽板7b也装有一个用来接收安装的引导舌状物4的切入部分。所述切入部分能最好地见于图2。盖格-弥勒计数管11、12彼此平行地安装，使其稍微凹下的圆形活性表面11a、12a在对准位置中彼此面对着。所述管11、12在其之间与所述第二屏蔽板7b的切入部分一起形成一个用来接收试样装置6的测量空腔8。第二盖格-弥勒计数管12根据本发明的一个实施例，或者通过把试样装置6本身布置成仅在一个方向提供试样辐射，或者通过把一个分离试样辐射屏蔽板(未表示)定位在第二管12与试样装置6之间的空腔8内，布置成不从试样6b接收任何辐射。这样一种分离辐射屏蔽板应该布置成不显著地把第二管与背景辐射屏蔽开。这样一种屏蔽板最好能布置在所述引导舌状物4的所述圆形孔4a中。

第一和第二盖格-弥勒计数管11、12的相互面对活性表面11a、12a可操作地分开一个基本上对应于槽5的高度的距离，槽5适于在试样辐射的测量期间，用来插入平面配置的试样装置6和用来把试样的辐射物质尽可能定位到所述第一管。

现在参照图6-8，表示试样装置6的一个例子、一个另外的试样装置6^I和引导舌状物4。试样装置6一般包括一个平的试样载体6a，试样载体6a具有一般与引导舌状物4配置相对应的配置和与槽开口5的高度相对应的厚度，槽开口5在一个表面上提供带有圆形孔的区域6b，形成一个窗口，其中安装有包含标有¹⁴C的实际试样的CO₂吸收材料。试样载体6a除其中是窗口6b的部分之外，由把其周围与试样辐射屏蔽开的塑料形成。因此，辐射物质仅从所述窗口6b辐射。所述窗口6b进一步提供有一层用来避免测量空腔8的污染的薄保护膜。所述试样载体6a也带有一个具有高反射性的区域6c，这使得能够由试样装置位置检测器16检测。所述区域6c定位在试样载体6a最里面的左上角，见插入方向。

另外的试样装置6^I包括一个平的试样载体6a^I，具有与上述试样载体6a相同的特征，在一个表面上提供一个区域6b^I，而在另一个表面上提供一个区域6b^II，两个所述区域都具有与上述区域6b相同的特征。因此，另外的试样装置6^I布置成在两个方向都提供试样辐射。所述另外试样装置进一步带有一个具有与上述试样装置相同的高反射性(未表示)的区域。

引导舌状物4带有用来引导试样装置6、6^I的引导凸台4b、4c。引导凸台稍微向设备1的中心会聚，以在由管11、12限定的测量空腔8中提供对应试样装置6的正确定位，即从而使试样装置6、6^I的窗口6b、6b^I、6b^II与所述盖格-弥勒计数管11、12的所述相应活性表面11a、12a对准。为了使到达测量腔室8的背景辐射等同地由两个管11、12检测，引导舌状物4带有所述通孔4a。在腔室8中在管11、12之间的背景辐射的唯一屏蔽是借助于试样装置6、6^I本身。然而所述装置设计成不相对于背景辐射屏蔽。

为了减小进入测量空腔8的背景辐射量，槽开口5继续进入在第二与第三背景辐射屏蔽板7b、7c之间形成的细长空间中，该细长空间具有基本上与平面试样装置6、6^I的厚度相对应的高度。由于在所述屏蔽板7b、7c之间形成空间的几何形状，只有背景辐射的较小部分能通过所述槽开口5进入测量空腔8中。所述空间的高度是适用的，从而使包含实际试样的所述试样载体6a、6a^I的所述区域6b、6b^I、6b^II尽可能靠近所述第一和第二盖格-弥勒计数管11、12定位。

该设备进一步包括试样装置位置检测器16，试样装置位置检测器16用来检测试样装置6、6^I是否已经以正确取向插入、和所述装置是否已经达到正确位置。位置检测器包括一个能检测具有高反射性的试样装置6、6^I的区域6c的反射传感器。所述位置检测器16安装在所述第二屏蔽板7b中在引导舌状物4的内端。

参照图5，这里表示一种根据本发明另一个实施例的设备。该设备包括一个由五块分离圆柱形屏蔽板7a、7b、7c、7d^I、7e组成的碳钢背景辐射屏蔽板7，其中三块顶部屏蔽板7a、7b、7c具有与上述相同的特征。第四屏蔽板7d^I带有一个用来容纳第三盖格-弥勒计数管13的通孔，而第五屏蔽板具有均匀的厚度。三个盖格-弥勒计数管11、12、13在对准位置全部彼此平行地安装，第一和第二管11、12使其活性表面11a、12a在对准位置中精密地彼此面对着。所述管11、12在其之间与所述第二屏蔽板7b的切入部分一起形成一个用来接收所述另外的试样装置6^I的测量空腔8。因而，第一和第二盖格-弥勒计数管布置成用来测量试样辐射。第三盖格-弥勒计数管布置成仅用来测量背景辐射。

在背景辐射屏蔽板7下方的壳体的底部3中，安装一块包括第一电子单元9的电路板。参照图2，所述单元9包括：一个中央处理单元(CPU)50；一个EPROM62；一个实时时钟63；一个检测器电压单元15，包括一个变压器和一个电压控制单元；脉冲整形电路31、32、33；一个逻辑OR(或)元件44；及脉冲持续时间调节器41、42、43。CPU50能从外部经布置在壳体底部3的后壁上的串行端口17(图2)存取。与串行端口17相邻也提供有一个用来连接以低电压直流功率向仪器供电的常规代电池(9V，7W)的连接器18。

第一电子单元9也连接到定位在在所述背景辐射屏蔽板上方的壳体顶部2中的第二电子单元10上。参照图1、10和11，所述第二电子单元包括包括一个显示器61。显示器61是能经在所述顶部2中的面向上窗口看到的16×2段后照亮液晶显示器(LCD)。一个是带有用来启动预编程程序菜单的4个隔膜键的整体键盘的键盘60、和两个发光二极管(LED)64a、64b也提供在所述顶部2的顶部上，并且经所述顶部2中的一个开口(未表示)电气连接到所述第一电子单元9上。LED′64a、64b包括一个用来指示试样测量状态或备用状态的绿和黄双色LED、和一个用来指示一些种类错误的红LED。

再次参照图10和11，表示一个与两个检测器(图10)和与三个检测器(图11)连接的方块图。盖格-弥勒计数管11、12、13在屏蔽板7内，并且分别连接到检测器电压单元15上，并且经电容器21、22、23连接到相应脉冲整形器31、32、33上。相应脉冲整形器31、32、33连接到相应脉冲持续时间调节器41、42、43上以及共用逻辑OR元件44上。在屏蔽板7内，也定位直接连接到CPU50的I/O端口55上的位置检测器16。CPU50也经I/O端口54连接到逻辑OR元件44上；经I/O端口51、52、53连接到脉冲持续时间调节器41、42、43上；经一个I/O端口56连接到键盘60上；及经一根数据总线连接到显示器61、EPROM62和实时时钟63上。

CPU50，一个68HC11微处理器，保证仪器控制和测量数据处理以及控制警报功能。EPROM62包含用于CPU50的程序代码，并且实时时钟63提供用于CPU50的分析的时间信息。由CPU50控制的警报功能包括检测器功能和测量空腔8的可能污染。这当测量空腔8是空的时通过测量背景辐射值实现，并且当所述值高于预置值或零时，通过提供一个警报信号(光学和/或声学的)实现。

电压控制单元15控制用来把供给的低直流电压变换到用于最好约500V的盖格-弥勒计数管的高压的变压器。希望电压电平经一个调节电位计(未表示)设置。

如下描述涉及设备包括两个辐射检测器的情形。当电离事件出现在盖格-弥勒计数管11、12的任一个中时，相应脉冲整形器31、32从所述管接收脉冲，所述接收脉冲整形成方波脉冲，如能在图12中看到的那样，脉冲长度约为20μs。脉冲整形器31、32提供有一个分辨值，以便除去可能的噪声。然后把每个方波脉冲送到逻辑OR元件44，逻辑OR元件44因而每当由管11、12的至少一个检测到电离事件时把一个脉冲送到CPU。当从OR元件44接收到脉冲时，CPU50中断其当前动作，并且检测在I/O端口51、52任一个上是否有脉冲，并且把一个变量(Var_port)设置到三个可能值之一，该值分别指示：一个来自检测器1的脉冲、一个来自检测器2的脉冲或来自两个检测器的脉冲。为了当CPU忙时使CPU50能够检测出现在所述I/O端口51、52上的脉冲，来自相应脉冲整形器31、32的脉冲经相应脉冲持续时间调节器41、42通到CPU50，各脉冲持续时间调节器41、42把脉冲从约20μs的持续时间调节到约40μs的持续时间。这能在图12中看到。

现在参照图13-15，表示有根据本发明一种方法的流程图，现在将更详细地描述。在接通设备之后，进行启动例行程序。启动例行程序包括借助于两个盖格-弥勒计数管11、12的1,000秒背景辐射测量，以便检测管和/或电子电路的故障，并且也检测测量空腔8的可能污染。另外来自第二盖格-弥勒计数管12或来自两个盖格-弥勒计数管11、12的测量用来得到一个第一值，该第一值用来计算与背景辐射相对应的一个值，下文称作BGR，BGR在插入试样装置6、6^I之前存在于空腔8中。接着在仪器处于备用模式中工作的同时，得到启动例行程序BGR。

在预定长度的时间周期期间实现得到BGR的方法，并且把最后测量周期的预置次数的平均值寄存为BGR。在最佳实施例中，在50秒时间周期期间检测的电离事件的数量形式的值寄存在存储器中，由此更换以前得到的值，在先进-先出(FIFO)的基础上抛弃以前得到的值，从而最后12个值寄存在存储器中。

然后由这些值，不包括最高和最低值，计算平均值。归一化所有值，以与1,000秒的时间周期相对应。接着一个背景辐射测量周期的结束，立即开始下个背景辐射测量周期。以这种方式，得到与背景辐射相对应的经常更新的历史平均值。因此，只要没有定位在测量空腔8内的试样装置6，就连续地得到和更新BGR。当把试样装置6、6^I插入在所述空腔8中并且由检测器16检测时，立即停止BGR的测量。当BGR的测量首先开始时，在所有12个位置中的值包含在启动例行程序期间寄存的电离事件的数量。因而，在启动例行程序之后，试样辐射测量能立即开始。以与用于下述的试样辐射测量相同的方式，进行在背景辐射测量期间的电离事件的寄存。因此，在背景辐射测量期间抛弃重合脉冲，并且BGR不包括重合脉冲。

在把包含辐射试样的试样装置6、6^I插入在测量空腔中之后，试样位置检测器16检测试样装置6、6^I是否处于正确位置并且对于试样测量是否具有正确的取向。如果是这样，则当致动开始键时，能开始试样辐射测量(图15)；如果不是，则对于要开始的试样辐射测量必须调节试样位置。由于¹⁴C的衰减时间较长，所以试样辐射测量开始的时间不是决定性因素。

当中央处理单元(CPU)从试样辐射测量将开始的启动键接收指示时，把一个时间参数设置到一个选择值，最好为250秒，并且倒计数立即开始。同时，CPU开始寄存在I/O端口51、52、53、54上从OR元件44和脉冲持续时间调节器41、42、43接收的脉冲。以与脉冲源于其中的盖格-弥勒计数管或诸管相对应的值，设置一个变量Var_port。根据所述Var_port，用来寄存重合脉冲的变量Var_coinc；用来寄存源于第一盖格-弥勒计数管的脉冲的Var_1；及用来寄存源于第二盖格-弥勒计数管脉冲的Var_2的一个增大1。进行重合脉冲的分离，以便简化如下计算，因为具有非常高概率的重合脉冲不源于试样辐射。事实上，在第二管与试样辐射屏蔽开的情况下，重合脉冲不可能源于试样辐射。

当试样辐射测量时间周期已经期满时，在怀疑测量结果的情况下，所述时间周期自动延伸。预置一定的最大延伸时间，以便避免过长的延伸时间。

在试样测量周期期满之后，包括可能的延伸周期，设备返回监视BGR，并且由CPU50计算源于试样D的辐射量。在只有第二盖格-弥勒计数管测量背景辐射的情况下，这根据如下公式实现

$D=D1-\frac{D2+\mathrm{BGR}}{2}$

其中

D1＝在盖格-弥勒计数管1中产生的脉冲的测量值(试样)，

D2＝在盖格-弥勒计数管2中产生的脉冲的测量值(背景)，

BGR＝与背景辐射对应的平均值，

每个值对于1000秒的时间周期归一化。

令人惊奇地是，已经发现考虑背景辐射的以上专用方法大大地改进了测量精度。

在两个盖格-弥勒计数管测量背景辐射的情况下，根据如下公式计算源于试样D的辐射量

D＝D1+D2-BGR

其中

D1＝在盖格-弥勒计数管1中产生的脉冲的测量值(试样)，

D2＝在盖格-弥勒计数管2中产生的脉冲的测量值(试样)，

BGR＝与背景辐射对应的平均值，

每个值对于1000秒的时间周期归一化。

根据其中第一和第二盖格-弥勒计数管11、12测量试样辐射的本发明的另外一种方法，在试样辐射测量期间由一个第三盖格-弥勒计数管13也进行背景辐射的测量。以与寄存来自上述第一和第二管11、12的事件相同的方式，实现在第三管13中电离事件的寄存。以与上述相同的方式抛弃重合脉冲，不同之处在于重合脉冲是指从所有三个盖格-弥勒计数管同时得到的脉冲。

在这种情况下，根据如下公式计算源于试样D的辐射量

$D=D1+D2-\frac{D3+\mathrm{BGR}}{2}$

其中

D1＝在盖格-弥勒计数管1中产生的脉冲的测量值(试样)，

D2＝在盖格-弥勒计数管2中产生的脉冲的测量值(试样)，

D3＝在盖格-弥勒计数管2中产生的脉冲的测量值(背景)，

BGR＝与背景辐射对应的平均值，

每个值对于1000秒的时间周期归一化。

然后，把在根据本发明的方法中与从试样发出的辐射量相对应的得到值D，与用于结果分类的两个预置阈值L1、L2相比较。如果得到的试样辐射值D低于第一阈值L1，则把测量结果分类为“负的”；如果试样辐射值D高于第二阈值L2，则把它分类为“正的”。因此，在所述第一与第二阈值L1、L2之间的值D分类为“不确定的”。然后在显示器61上呈现分类结果。

Claims (25)

1.一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的设备(1)，所述试样被设置在平面配置的试样装置(6、6^I)中，该设备包括：

第一和第二辐射检测器(11、12)，用来测量所述试样辐射和背景辐射，所述第一和第二辐射检测器平行于其彼此在对准位置中面对着的相应活性表面(11a、12a)，使得一个测量空腔(8)形成在活性表面(11a、12a)，所述活性表面被设置用于接收所述试样装置；

外部屏蔽装置(7)，包围着各辐射检测器，所述屏蔽装置(7)减小测量空腔(8)中存在的背景辐射，所述屏蔽装置(7)装有用来接收所述试样装置(6、6^I)的一个开口(5)；

电子处理装置(50)，用来处理从各辐射检测器(11、12)接收的衰减脉冲、由所述脉冲计算源于试样的辐射及估计所述计算的结果，从而确定试样中辐射物质的量；及

用来记录和/或显示所述估计结果的装置。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括

一个第三辐射检测器(13)，仅用来测量背景辐射。

3.根据权利要求1所述的设备，其中

所述第二辐射检测器(12)仅为测量背景辐射而提供。

4.根据权利要求1所述的设备(1)，进一步包括用来检测一个插入的试样装置(6、6^I)是否在正确位置且是否具有用来测量的正确取向的试样位置检测装置(16)。

5.根据权利要求1所述的设备(1)，进一步包括

用来寄存重合脉冲的装置，重合脉冲是由所述第一和第二辐射检测器(11、12)同时测量的脉冲；

用来从由所述各辐射检测器(11、12)测量的脉冲数量减去重合脉冲数量的装置。

6.根据以上权利要求任一项所述的设备(1)，其中

所述各辐射检测器(11、12)是盖格-弥勒计数管。

7.一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的设备(1)与一个试样装置(6^I)的组合，

所述试样被设置在平面配置的试样装置(6^I)中，该设备包括：

第一和第二辐射检测器(11、12)，用来测量所述试样辐射和背景辐射，所述第一和第二辐射检测器平行于其彼此在对准位置中面对着的相应活性表面(11a、12a)，使得一个测量空腔(8)形成在活性表面(11a、12a)，所述活性表面被设置用于接收所述试样装置；

外部屏蔽装置(7)，包围着各辐射检测器，所述屏蔽装置(7)减小测量空腔(8)中存在的背景辐射，所述屏蔽装置(7)装有用来接收所述试样装置(6^I)的一个开口(5)；

电子处理装置(50)，用来处理从各辐射检测器(11、12)接收的衰减脉冲、由所述脉冲计算源于试样的辐射及估计所述计算的结果，从而确定试样中辐射物质的量；及

用来记录和/或显示所述估计结果的装置，

试样装置(6^I)具有一种平面配置，并且包括一个试样载体(6a^I)和由所述试样载体(6a^I)携带的辐射试样物质(6b^I)，所述辐射试样物质(6b^I)提供在所述试样载体(6a^I)上，从而试样辐射从所述试样载体(6a^I)的两个表面侧发出，当所述试样装置(6^I)已经插入到所述设备中时，所述两个表面侧面对着所述第一和第二辐射检测器(11、12)。

8.一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的设备(1)与一个试样装置(6)的组合，

所述试样被设置在平面配置的试样装置(6)中，该设备包括：

第一和第二辐射检测器(11、12)，用来测量所述试样辐射和背景辐射，所述第一和第二辐射检测器基本上平行于其彼此在对准位置中面对着的相应活性表面(11a、12a)，使得一个测量空腔(8)形成在活性表面(11a、12a)，所述活性表面被设置用于接收所述试样装置；

外部屏蔽装置(7)，包围着各辐射检测器，所述屏蔽装置(7)减小测量空腔(8)中存在的背景辐射，所述屏蔽装置(7)装有用来接收所述试样装置(6)的一个开口(5)；

电子处理装置(50)，用来处理从各辐射检测器(11、12)接收的衰减脉冲、由所述脉冲计算源于试样的辐射及估计所述计算的结果，从而确定试样中辐射物质的量；及

用来记录和/或显示所述估计结果的装置，

试样装置(6)具有一种平面配置，并且包括一个试样载体(6a)和由所述试样载体(6a)携带的辐射试样物质(6b)，所述辐射试样物质(6b)提供在所述试样载体(6a)上，从而仅从所述试样载体(6a)的一个表面侧发出试样辐射，当试样装置(6)已经插入在所述设备中时，所述一个表面侧面对着所述第一辐射检测器(11)。

9.一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的方法，包括步骤：

把一个试样插入在第一和第二辐射检测器(11、12)之间的测量空腔(8)中，所述第一和第二辐射检测器(11、12)对准并且彼此面对，其中一个内部屏蔽装置提供在所述试样和所述第二辐射检测器(12)之间，从而所述试样辐射仅到达所述第一辐射检测器(11)；

在一个预定时间周期期间；测量源于发生在相应第一和第二辐射检测器(11、12)中的电离事件的输出脉冲的相应数量；

提供一个在所述时间周期期间从来自所述第一辐射检测器(11)的脉冲数量得到的第一辐射值(D1)、和一个在所述时间周期期间从来自第二辐射检测器(12)的脉冲数量得到的第二辐射值(D2)；

通过从所述第一辐射值上减去一个背景辐射值提供一个试样辐射值(D)，其中所述背景辐射值基于在插入试样之前借助于所述第二辐射检测器、以及所述第二辐射值(D2)得到的历史背景辐射值(BGR)；

估计所述试样辐射值(D)，由此确定试样中辐射物质的量。

10.根据权利要求9所述的方法，其中由下式计算所述试样辐射值

$D=D1-\frac{D2+\mathrm{BGR}}{2}$

其中

D1＝来自所述第一辐射检测器(11)的脉冲数量值，

D2＝来自所述第二辐射检测器(12)的脉冲数量值，

BGR＝历史背景辐射值，

所有值对于给定时间周期归一化。

11.根据权利要求9所述的方法，其中试样装置(6)本身提供所述屏蔽装置。

12.一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的方法，包括步骤：

把一个试样插入在第一和第二辐射检测器(11、12)之间的测量空腔(8)中，所述各辐射检测器(11、12)对准并且彼此面对；

在一个预定时间周期期间，测量源于发生在相应各辐射检测器(11、12)中的电离事件的输出脉冲的相应数量；

提供一个在所述时间周期期间从来自所述第一辐射检测器(11)的测量脉冲数量得到的第一辐射值(D1)，和一个在所述时间周期期间从来自第二辐射检测器(12)的测量脉冲数量得到的第二辐射值(D2)；

通过从所述第一和第二辐射值(D1、D2)之和上减去一个背景辐射值提供一个试样辐射值(D)，其中所述背景辐射值是在插入试样之前得到的历史背景辐射值(BGR)；及

估计所述试样辐射值(D)，由此确定试样中辐射物质的量。

13.根据权利要求12所述的方法，其中

所述历史背景辐射值的获得是通过在预定时间周期期间，分别测量源于在所述第一和第二辐射检测器中出现的电离事件的输出脉冲的数量。

14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括步骤

当试样插入在测量空腔中时，在预定时间周期内，测量源于在一个第三辐射检测器(13)中出现的电离事件的输出脉冲的数量，所述第三辐射检测器布置在测量空腔中，从而源于试样的辐射不会到达所述第三辐射检测器(13)；

提供从来自所述第三辐射检测器(13)的脉冲测量数量得到的一个第三辐射值(D3)；及

提供所述背景辐射值以及所述第三辐射值(D3)。

15.根据权利要求9或12所述的方法，其中

通过取在相应测量脉冲与测量脉冲的重合脉冲的数量之间的差，提供所述第一和第二辐射值(D1、D2)以及所述历史背景辐射值(BGR)。

16.根据权利要求15所述的方法，其中

重合脉冲的数量是由两个辐射检测器(11、12)同时测量的脉冲。

17.根据权利要求9或12所述的方法，其中

在试样(6a、6a¹)的插入之前测量和更新所述历史背景辐射值。

18.根据权利要求17所述的方法，其中

在连续预定时间周期期间进行所述历史背景辐射测量；

在每个时间周期之后，把与在该时间周期期间测量的电离事件的数量相对应的一个值存储在一个存储器中，所述存储器包含预定数量的连续的这样的值，同时在先进先出的基础上更换最老的值；及

根据这样的存储值计算一个平均值，最好同时排除最高值和最低值，所述平均值用作所述历史背景辐射值。

19.根据权利要求9或12所述的方法，其中要测量的所述辐射是最好来自¹⁴C标记的辐射物质的β辐射。

20.一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的方法，该方法包括：

提供相对面对的第一和第二辐射检测器(11，12)，从而两个辐射检测器(11、12)都基本测量相同的背景辐射；

使用所述第二辐射检测器(12)进行背景辐射测量；

从预定数量的所述背景辐射测量来计算历史背景辐射平均值；

此后相对于所述第一和第二辐射检测器(11、12)定位试样，其中内部屏蔽设置在试样和第二辐射检测器(12)之间，从而试样辐射仅达到所述第一辐射检测器(11)；

既测量来自所述第一辐射检测器(11)的输出脉冲又测量来自所述第二辐射检测器(12)的输出脉冲；及

通过从来自所述第一辐射检测器(11)的输出脉冲测量数量上减去基于所述历史背景辐射平均值(BGR)和来自所述第二辐射检测器(12)的输出脉冲测量数量的相应背景辐射值，计算试样辐射值。

21.根据权利要求20所述的方法，其中试样定位在所述第一和第二辐射检测器(11、12)的相对着的、相互面对着的活性表面(11a、12a)之间，其中内部屏蔽设置在试样和第二活性表面(12a)之间，从而试样辐射仅碰到所述第一辐射检测器(11)的活性表面。

22.一种用来测量从包含一种辐射物质的试样发出的低能试样辐射的方法，该方法包括：

提供相对面对的第一和第二辐射检测器(11，12)，从而两个辐射检测器(11、12)都测量基本相同的背景辐射；

使用所述第一和第二辐射检测器(11，12)进行背景辐射测量；

从预定数量的所述背景辐射测量来计算历史背景辐射平均值；

此后相对于所述各辐射检测器(11，12)定位试样，从而试样辐射达到各辐射检测器(11、12)；

既测量来自所述第一辐射检测器(11)的输出脉冲又测量来自所述第二辐射检测器(12)的输出脉冲；及

通过从来自所述第一和第二辐射检测器(11、12)的输出脉冲测量数量上减去基于所述历史背景辐射平均值的相应背景辐射值，计算试样辐射值。

23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括

提供一个第三辐射检测器(13)和内部屏蔽，从而试样辐射不会到达第三辐射检测器(13)；

使用用来测量背景辐射的所述第三辐射检测器(13)；

测量来自所述第三辐射检测器(13)的输出脉冲；及

提供基于所述历史背景辐射平均值和来自所述第三辐射检测器(13)的输出脉冲的测量数量的所述背景辐射值。

24.根据权利要求22所述的方法，其中

试样定位在所述第一和第二辐射检测器(11、12)的相对着的、相互面对着的活性表面(11a、12a)之间，从而试样辐射碰到所述第一和第二辐射检测器(11、12)的活性表面。

25.根据权利要求22-24任一项所述的方法，其中

当测量时忽略重合脉冲。

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