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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种基于空气闪烁实时测量α粒子探测器的优化设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116224415B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310243035.7，技术领域涉及：G01T1/205；该发明授权一种基于空气闪烁实时测量α粒子探测器的优化设计方法是由张清民;朱康甫设计研发完成，并于2023-03-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于空气闪烁实时测量α粒子探测器的优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于空气闪烁的实时α粒子探测器优化设计方法，以最低探测灵敏度为设计目标，通过蒙特卡罗分析方法，进行多参数优化设计，具体通过探测器建模、阈值与符合逻辑设置、对α粒子的探测效率计算、宇宙线本底与PMT的偶然符合计数率计算以及测量时间设置等步骤优化探测器的系统参数，依据最低探测灵敏度下限原则，确定最优探测器模型、阈值与符合逻辑以及测量时间等。该方法简单易懂，通用性高，能够解决基于空气闪烁的实时α粒子探测器因空气光产额低导致的对α粒子的探测效率低、信噪比低的问题，达到实际情况允许的最低对α粒子的探测灵敏度下限，适用于低放射性水平下用空气闪烁的情况下高效实时测量α粒子浓度活度。

本发明授权一种基于空气闪烁实时测量α粒子探测器的优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于空气闪烁实时测量α粒子探测器的优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：对探测器建模，确定探测器体积，设置入射粒子为α粒子和μ子，模拟获得到达光阴极的光子数，对每个光子根据PMT量子效率曲线进行抽样，获得光电子数； 步骤2：对步骤1设置的入射粒子产生的光电子数设置阈值和符合逻辑，进行降噪处理； 步骤3：对满足阈值和符合逻辑的α粒子进行统计，计算对α粒子的探测效率；对满足阈值和符合逻辑的μ子进行统计，计算宇宙线本底计数率；在相同的阈值和符合逻辑下，计算PMT的暗噪声计数率； 步骤4：根据实际测量需求以及对α粒子的探测灵敏度需求设置测量时间； 步骤5：计算对α粒子的探测灵敏度，比较并判断在不同探测器参数下对α粒子的探测灵敏度是否为所有值中的最小值： 对α粒子的探测灵敏度的计算方法如下： LQ＝50[1+1+0.08Nb12]……………………⑨ 其中，LQ为定量下限，置信度为95％、测量的相对误差小于10％，单位为个数；Nb为本底总计数，单位为个数； 其中，C0为α粒子进入腔室的初始浓度，对应探测灵敏度，单位为Bqm3；λ为可衰变出α粒子的核素的衰变系数，单位为s-1；ti为测量时间，单位为s；LQ为定量下限，单位为个数；Nb为本底总计数，单位为个数；εα为α粒子探测效率；V为测量腔体积，单位为m3； 测量时间与半衰期的长短会影响α粒子进入腔室的初始浓度的计算： 当测量时间远小于半衰期时，测量时间越长，探测灵敏度越低，计算公式近似为： 其中，C0为α粒子进入腔室的初始浓度，对应探测灵敏度，单位为Bqm3；ti为测量时间，单位为s；Rn为PMT的偶然符合计数率，单位为Hz；Rμ为宇宙线本底计数率，单位为Hz；εα为α粒子探测效率，无单位；V为测量腔体积，单位为m3； 当测量时间不远小于半衰期时，测量探测灵敏度不是单调随着ti的增大而减小，根据该公式最小值点确定最佳测量时间： 其中，C0为α粒子进入腔室的初始浓度，对应探测灵敏度，单位为Bqm3；λ为可衰变出α粒子的核素的衰变系数，单位为s-1；ti为测量时间，单位为s；Rn为PMT的偶然符合计数率，单位为Hz；Rμ为宇宙线本底计数率，单位为Hz；εα为α粒子探测效率，无单位；V为测量腔体积，单位为m3； 若是，则确定获得α粒子探测器参数，完成优化设计； 若不是，则返回步骤1直至完成优化设计。

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