一种核电站废物桶放射性的测量方法以及测量装置

摘要

本发明公开了一种核电站废物桶放射性的测量方法，方法包括以下步骤：S1、建立废物桶模型库，称量废物桶的总重量，根据废物桶模型以及总重量计算线衰减系数；S2、按照目标函数筛选确定探测器与废物桶相对的测量位置；S3、驱动探测器和/或废物桶的相对运动到达测量位置，在测量位置对废物桶进行多方位扫描，得到计数率向量；S4、根据探测效率和计数率向量计算核素的分布及总活度。本发明提供的测量方法将废物桶分区并进行建模，废物桶模型中各分区内介质均匀分布，这与实际更符合；而且本发明去除了透射源装置，通过建立废物桶模型并称重计算线衰减系数，可以减轻日常废物桶测量过程中放射源管理和高放射性源的辐射防护的压力。

说明书

技术领域

本发明涉及放射性废物测量技术，更具体地说，涉及一种核电站废物桶放射性的测量方法以及测量装置。

背景技术

在废物桶放射性测量领域，普遍采用无损检测法，其中γ扫描技术是使用最广泛的废物桶检测方法。由于不同的核素具有不同能量的特征γ射线，通过对废物桶周围γ射线扫描测量可以确定放射性废物桶中不同种类同位素种类及活度。

γ射线扫描测量技术分为分段γ扫描技术(SGS方法)和层析γ扫描技术(TGS方法)。

层析γ扫描技术测量精度比较理想，适用范围比较广，特别对于桶内材料不均匀的测量精度明显优于其他测量方法。但较高的精度严重依赖于测量的次数，多次测量联立求解方程组的解耦过程导致测量过程比较复杂，测量时间过长，对于核电厂大量的废物桶测量工作来说，并不适用。

传统的分段γ扫描技术假设在废物桶中核素与填充材料都均匀分布，这与电厂实际的工艺过程并不符合，导致测量结果偏差很大，双探测器的分段γ扫描技术通过设置两个探测器，先进行透射测量获得桶内材料的线衰减系数，以此计算出探测效率；建立两个探测器计数比值与源项环形分布半径的单调函数关系F(r)，通过计数比值、F(r)以及初始探测效率矩阵确定源项等效半径，计算在该源项等效半径下新的探测效率矩阵求解出新的计数，并按上述顺序反复迭代，收敛值为最终计数值，对每层计数求和得到桶内放射性核素的总活度。改进型的分段γ扫描技术引入了一个半径维度的解耦变量使得数学迭代过程可以很好的利用其中，时间和精度都可以获得提高。

但改进型的分段γ扫描技术的缺点在于：(1)没有给出F(r)的单调性最优的约束条件，只要求其单调即可，使数学迭代的效果大打折扣；选定的初始探测效率为假设核素均匀分布计算出的效率，这与实际工艺中核素不均匀分布矛盾；(2)探测效率计算的准确性是整个废物桶测量的关键，材料的线衰减系数是计算探测效率的关键，对于小体积桶或填充介质密度较小的废物桶，使用透射源可以较为准确的测定每一层材料的线衰减系数，但核电站废物桶的固化工艺大多采用密度2.0g/cm³的水泥浆，只有少数高能射线可以通过，而且需要非常高的放射源活度，这对废物桶测量的放射源管理提出了非常苛刻的要求且透射测量的数据偏差很大；(3)双探测器设置对探测器支撑平台要求高，不易调节相对位置，探测器定期校刻难度较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有测量方法中存在的线衰减系数测量不便问题，以及初始探测效率矩阵不准确的问题，以及F(r)函数单调性问题，提供一种可灵活调整与探测器相对位置，测量精度高的废物桶放射性的测量方法以及测量装置。

本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一方面，提供一种核电站废物桶放射性的测量方法，包括以下步骤：

S1、建立废物桶模型库，从所述废物桶模型库中选择与废物桶相对应的废物桶模型，称量所述废物桶的总重量，根据废物桶模型以及总重量计算线衰减系数；

S2、根据线衰减系数及废物桶模型几何条件建立探测效率数据库，并按照目标函数筛选确定探测器与废物桶相对的测量位置；

S3、驱动探测器和/或废物桶的相对运动到达所述测量位置，在所述测量位置对所述废物桶进行多方位扫描，得到计数率向量；

S4、根据探测效率和计数率向量计算核素的分布及总活度。

优选的，步骤S1包括以下子步骤：

S11、所述废物桶分为三类模型：放射区、填充区以及桶壁区，所述废物桶模型包括的参数有：各分区的尺寸、各分区的材料以及各分区的初始密度；

S12、根据填充区的尺寸和填充区的密度计算填充区的重量，根据桶壁区的尺寸和桶壁区的密度计算桶壁区的重量，用总重量减去填充区的重量以及桶壁区的重量得到放射区的重量，利用放射区的重量和放射区的尺寸修正放射区的初始密度；

S13、根据各分区的材料计算各分区的质量衰减系数；

S14、根据填充区的初始密度、桶壁区的初始密度、放射区的修正密度以及各分区的质量衰减系数计算各分区的线衰减系数。

优选的，步骤S2包括以下子步骤：

S21、根据线衰减系数及分区模型几何条件，计算不同的源项分布半径、不同的测量位置所对应的探测效率，建立探测效率数据库；

S22、根据探测效率数据库筛选出不同测量位置的探测效率比值，计算出多组探测效率比，判断探测效率比是否低于10^-3，筛除低于10^-3的探测效率比，根据经筛选后的探测效率比建立多个F(r)函数，所述F(r)函数为探测效率比关于源项分布半径的函数；

S23、逐一判断多个F(r)函数是否满足单调性，是则转下一步，否则直接排除该F(r)函数；

S24、通过废物桶模型获取放射区半径范围，利用直线逼近在放射区半径范围内的多条F(r)函数曲线，并计算各F(r)函数点与拟合直线偏差的最小二乘作为目标函数，根据目标函数选出最优F(r)函数；

S25、所述最优F(r)函数对应的两个位置为推荐测量位置。

优选的，所述驱动探测器和/或废物桶的相对运动包括：驱动探测器沿Y方向平移以及驱动废物桶沿X方向平移；

对所述废物桶进行多方位扫描包括：驱动废物桶绕自身轴心旋转以实现对废物桶内数据的周向采集以及驱动探测器在测量位置沿Z方向移动以便逐层扫描旋转的废物桶。

优选的，步骤S4包括以下子步骤：

S41、根据线衰减系数和计数率向量计算探测效率矩阵以及源项分布向量；

S42、根据源项分布向量计算核素的总活度。

优选的，子步骤S41具体包括：

S411、根据两个推荐测量位置计算废物桶每一层中两个推荐测量位置的计数率的比值；

S412、建立方程组,利用初始探测效率矩阵和测量计数率向量求解初始源项分布向量；

S413、计算出每一层中源项单独输运到探测器处时，探测器在两个推荐测量位置所测量到的理论活度值，并求出两个推荐位置所测量到的理论活度的比值；

S414、得出每一层新的源项等效半径；

S415、从探测效率数据库中插值计算出源项在新的源项等效半径Ri(k)分布时的探测效率矩阵Ea(k)和Eb(k)，其中K代表第K次迭代过程；

S416、计算新的源项分布向量。

优选的，子步骤S42具体包括：

S421、根据最终源项分布向量Ia(k+1)和Ib(k+1)计算活度分布向量IA和IB；

S422、根据IA和IB计算废物桶的总活度A和B，以A和B中较大的向量为最终总活度。

另一方面，提供一种核电站废物桶放射性的测量装置，包括分别与废物桶连接的称重模块、控制模块、驱动模块以及探测器；其中，

称重模块，连接所述废物桶，用于称量所述废物桶的总重量；

控制模块，连接驱动模块以及探测器，用于建立废物桶模型库，从所述废物桶模型库中选择与废物桶相对应的废物桶模型，根据废物桶模型以及总重量计算线衰减系数，并根据线衰减系数及废物桶模型几何条件建立探测效率数据库，并按照目标函数筛选确定探测器与废物桶相对的测量位置；

驱动模块，连接废物桶以及探测器，用于驱动探测器和/或废物桶的相对运动并到达所述测量位置；

探测器，用于在所述测量位置对所述废物桶进行多方位扫描，得到计数率向量；

控制模块，还用于根据探测效率和计数率向量计算核素的分布及总活度。

优选的，所述废物桶分为三类分区：放射区、填充区以及桶壁区，所述废物桶模型包括的参数有：各分区的尺寸、各分区的材料以及各分区的初始密度；

所述控制模块还用于：

根据填充区的尺寸和填充区的密度计算填充区的重量，根据桶壁区的尺寸和桶壁区的密度计算桶壁区的重量，用总重量减去填充区的重量以及桶壁区的重量得到放射区的重量，利用放射区的重量和放射区的尺寸修正放射区的初始密度；

根据各分区的材料计算各分区的质量衰减系数；

根据填充区的初始密度、桶壁区的初始密度、放射区的修正密度以及各分区的质量衰减系数计算各分区的线衰减系数。

优选的，所述控制模块还用于：

根据线衰减系数及分区模型几何条件，计算不同的源项分布半径、不同的测量位置所对应的探测效率，建立探测效率数据库；

根据探测效率数据库筛选出不同测量位置的探测效率比值，计算出多组探测效率比，判断探测效率比是否低于10^-3，筛除低于10^-3的探测效率比，根据经筛选后的探测效率比建立多个F(r)函数，所述F(r)函数为探测效率比关于源项分布半径的函数；

并逐一判断多个F(r)函数是否满足单调性，是则通过废物桶模型获取放射区半径范围，利用直线逼近在放射区半径范围内的多条F(r)函数曲线，并计算各F(r)函数点与拟合直线偏差的最小二乘作为目标函数，根据目标函数选出最优F(r)函数；否则直接排除该F(r)函数；

所述最优F(r)函数对应的两个位置为推荐测量位置。

优选的，所述驱动模块包括废物桶位置驱动单元、探测器位置驱动单元、探测器高度驱动单元以及旋转平台；

所述废物桶位置驱动单元包括X轴固定架和X轴丝杠，所述X轴丝杠连接有X轴驱动装置，用于驱动X轴丝杆旋转，进而带动与X轴丝杆活动连接的废物桶台架及其上方的废物桶沿X方向平移；

所述探测器高度驱动单元包括Z轴固定架和Z轴丝杠，所述Z轴固定架竖直固定于X轴固定架上，所述Z轴丝杠连接有Z轴驱动装置，用于驱动Z轴丝杆旋转，进而带动与Z轴丝杆活动连接的Y轴固定架及其上方的探测器沿Z方向移动以便逐层扫描所述废物桶；

所述探测器位置驱动单元包括Y轴固定架和Y轴丝杠，所述Y轴固定架可上下移动地套设于Z轴丝杠上，所述Y轴丝杠连接有Y轴驱动装置，用于驱动Y轴丝杆旋转，进而带动与Y轴丝杆活动连接的探测器台架及其上方的探测器沿Y方向平移；

旋转平台，安装于所述废物桶台架上，用于驱动废物桶绕自身轴心旋转，便于所述探测器对所述废物桶内数据的周向采集。

优选的，所述控制模块还用于根据线衰减系数和计数率向量计算探测效率矩阵以及源项分布向量；并根据源项分布向量计算核素的总活度。

本发明的核电站废物桶放射性的测量方法以及测量装置具有以下有益效果：

本发明提供的测量方法将废物桶分区并进行建模，废物桶模型中各分区内介质均匀分布，这与实际更为符合；而且本发明去除了透射源装置，通过建立废物桶模型并称重计算线衰减系数，可以减轻日常废物桶测量过程中放射源管理和高放射性源的辐射防护的压力。

附图说明

图1为本发明的废物桶放射性的测量方法的主流程图；

图2为本发明的废物桶放射性的测量方法的获取线衰减系数的流程图；

图3为本发明的废物桶放射性的测量装置的工作原理图；

图4为本发明的废物桶放射性的测量装置的驱动模块的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的解释说明。

实施例一

本发明提供一种核电站废物桶放射性的测量方法，图1为本发明的废物桶放射性的测量方法的主流程图，参见图1，所述测量方法包括以下步骤：

S1、建立废物桶模型库，从所述废物桶模型库中选择与废物桶相对应的废物桶模型，称量所述废物桶的总重量，根据废物桶模型以及总重量计算线衰减系数；

S2、根据线衰减系数及废物桶几何条件建立探测效率数据库，并按照目标函数筛选确定探测器与废物桶相对的测量位置；

S3、驱动探测器和/或废物桶的相对运动到达所述测量位置，在所述测量位置对所述废物桶进行多方位扫描，得到计数率向量；

S4、根据探测效率和计数率向量计算核素的分布及总活度。

现有技术通常使用透射源测量线衰减系数，由于废物桶的固化工艺大多采用密度2.0g/cm3的水泥浆，普通的透射源根本无法透过大体积装满水泥的金属桶，只有少数高能射线可以通过；而且即便高能射线可以通过高密度大体积的废物桶，要得到准确的线衰减系数也需要非常高的放射源活度，这对废物桶测量的放射源管理提出了非常苛刻的要求且透射测量的数据偏差很大；本发明没有使用透射源测量线衰减系数，通过建立废物桶模型以及废物桶称重的方法计算线衰减系数，本发明提供的获取线衰减系数的方法更符合废物桶固化工艺的特点，可以减轻日常废物桶测量过程中放射源管理和高放射性源的辐射防护的压力。

进一步地，图2为获取线衰减系数的流程图，参见图2，步骤S1包括以下子步骤：

S11、所述废物桶分为三类分区：放射区、填充区以及桶壁区，所述废物桶模型包括的参数有：各分区的尺寸、各分区的材料以及各分区的初始密度；

S12、根据填充区的尺寸和填充区的密度计算填充区的重量，根据桶壁区的尺寸和桶壁区的密度计算桶壁区的重量，用总重量减去填充区的重量以及桶壁区的重量得到放射区的重量，利用放射区的重量和放射区的尺寸修正放射区的初始密度；

S13、根据各分区的材料计算各分区的质量衰减系数；

S14、根据填充区的初始密度、桶壁区的初始密度、放射区的修正密度以及各分区的质量衰减系数计算各分区的线衰减系数。线衰减系数等于质量衰减系数与密度的乘积。

本发明并没有延续现有技术中废物桶中核素和材料都均匀分布的假设，而是根据核电站成熟稳定的废物固化工艺将废物桶进行分区，假设废物桶中各个分区中是均匀分布的，这种假设与实际情况更为符合。基于这种分区以及假设，根据核电站成熟稳定的废物固化工艺，建立合理可靠的废物桶模型库，废物桶模型将废物桶内部划分为放射区、填充区以及桶壁区，并根据工艺过程定义各分区尺寸、材料成分以及初始密度。

采用称重废物桶方法，按桶壁区初始密度和填充区初始密度默认可信的优先级修正放射区的密度，使得放射区的密度更接近实际值。利用修正后的放射区密度计算出的线衰减系数更准确，线衰减系数的准确性使得后面所计算的探测效率矩阵更加精准。

而且根据废物桶分区尺寸，确定废物桶中不同位置到探测器前端面的直线传输路径中经过不同材料的分段长度，使得效率刻度的自吸收部分可以以极为接近实际物理过程的方式在后续探测效率计算中实现。

进一步地，步骤S2包括以下子步骤：

S21、根据线衰减系数及分区模型几何条件，计算不同的源项分布半径、不同的测量位置所对应的探测效率，建立探测效率数据库；

S22、根据探测效率数据库筛选出不同测量位置的探测效率比值，计算出多组探测效率比，判断探测效率比是否低于10^-3，筛除低于10^-3的探测效率比，根据经筛选后的探测效率比建立多个F(r)函数，所述F(r)函数为探测效率比关于源项分布半径的函数；

S23、逐一判断多个F(r)函数是否满足单调性，是则转下一步，否则直接排除该F(r)函数；

S24、通过废物桶模型获取放射区半径范围，利用直线逼近在放射区半径范围内的多条F(r)函数曲线，并计算各F(r)函数点与拟合直线偏差的最小二乘作为目标函数，根据目标函数选出最优F(r)函数；

S25、所述最优F(r)函数对应的两个位置为推荐测量位置。

F(r)函数的单调性好坏直接决定了后续迭代过程的耗费时间和准确性。现有技术中并没有给出F(r)函数的单调性最优的约束条件，只要求F(r)函数单调即可，使后续数学迭代的效果大打折扣。本发明通过步骤S22、S23中的约束条件以及步骤S24中的目标函数筛选出最优F(r)函数，使得后续数学迭代过程耗时短、准确性高，而且通过最优F(r)函数确定探测器与废物桶最优的推荐测量位置，该推荐测量位置是通过最优F(r)函数确定的，因此与后续最优F(r)函数相关的迭代算法的匹配性更高，即提高了扫描过程与数学迭代的匹配性，进而提高迭代算法计算结果的准确度。

进一步地，所述驱动探测器和/或废物桶的相对运动包括：驱动探测器沿Y方向平移以及驱动废物桶沿X方向平移；

探测器沿X方向平移以及废物桶沿Y方向平移便于探测器与废物桶到达相对的测量位置进行测量；

对所述废物桶进行多方位扫描包括：驱动废物桶绕自身轴心旋转以实现对废物桶内数据的周向采集以及驱动探测器在测量位置沿Z方向移动以便逐层扫描旋转的废物桶。

进一步地，步骤S4包括以下子步骤：

S41、根据线衰减系数和计数率向量计算探测效率矩阵以及源项分布向量；

S42、根据源项分布向量计算核素的总活度。

进一步地，子步骤S41具体包括：

S411、两个推荐测量位置所测得的计数率向量分别为Ma和Mb，根据Ma和Mb计算废物桶每一层中两个推荐测量位置的计数率的比值，将各层的计数率比值代入最优F(r)函数中得出每一层的源项等效半径Ri，i表示层数，从所述探测效率数据库中插值计算出源项等效半径Ri对应的探测效率矩阵Ea和Eb，Ea和Eb为初始探测效率矩阵；

S412、建立方程组Ea*Ia＝Ma以及Eb*Ib＝Mb，其中Ia和Ib分别为两个推荐测量位置对应的源项分布向量，利用初始探测效率矩阵和初始计数率向量求解初始源项分布向量；

S413、根据上一步中探测效率矩阵的对角元以及上一步中源项分布向量解耦计算出每一层中源项单独输运到探测器处时，探测器在两个推荐测量位置所测量到的理论活度值，并求出两个推荐位置所测量到的理论活度的比值；

S414、将理论活度的比值代入最优F(r)函数中得出每一层新的源项等效半径Ri(k)，i表示层数，K代表第K次迭代过程；

S415、从所述探测效率数据库中插值计算出源项在新的源项等效半径Ri(k)分布时的探测效率矩阵Ea(k)和Eb(k)，其中K代表第K次迭代过程；

S416、根据所述方程组求解出新的源项分布向量Ia(k+1)和Ib(k+1)；

S417、判断不等式是否成立，ξ为相对偏差限值，ξ根据精度要求确定，Iai(k+1)表示第k+1次迭代过程中源项分布向量Ia(k+1)中与废物桶第i层相对应的值，Iai(k)表示第k次迭代过程中源项分布向量Ia(k)中与废物桶第i层相对应的值，所述不等式成立则确定Ia(k+1)和Ib(k+1)为最终源项分布向量，所述不等式不成立则跳转步骤S4进行下一次迭代。

本实施例引入了高精度的无源效率刻度算法开展探测效率的计算，引入了一个半径维度的解耦变量使得数学迭代过程可以很好的利用其中，测量时间和测量精度都可以获得提高。为了满足非负条件，即求解出的各层核素活度值不能为负，可供选择的数学迭代计算方法很有限，常用的满足非负条件的迭代算法通常只能得出局部最优，无法给出全局最优，导致最终的计算结果严重依赖于初始值。因此确定准确的初始探测效率尤为重要，现有测量方法所计算的初始探测效率均在假设核素均匀分布的前提下得出的，这与核素不均匀分布的事实不符。本发明利用探测器测量的计数率修正初始探测效率矩阵，作为迭代的初始探测矩阵，更接近核素不均匀分布的实际值。也使得迭代算法的计算结果更精确。为了满足非负条件，即求解出的各层核素活度值不能为负，可供选择的数学迭代计算方法很有限，常用的MLEM计算方式是该迭代过程的首选方式。

进一步地，子步骤S42具体包括：

S421、根据最终源项分布向量Ia(k+1)和Ib(k+1)计算活度分布向量IA和IB；

S422、根据IA和IB计算废物桶的总活度A和B，以A和B中较大的向量为最终总活度。虽然A和B偏差非常小，保守考虑，以A和B中总活度较大的向量为最终确认的总活度。

对每一种特征能量重复步骤S4的求解过程，即可得所有核素的活度值。

实施例二

本发明还提供一种核电站废物桶放射性的测量装置，参见图3，图3为废物桶放射性的测量装置的工作原理图，所述测量装置包括分别与废物桶连接的称重模块1、控制模块2、驱动模块3以及探测器4；其中，

称重模块1，连接所述废物桶5，用于称量所述废物桶5的总重量；

控制模块2，连接驱动模块3以及探测器4，用于建立废物桶模型库，从所述废物桶模型库中选择与废物桶相对应的废物桶模型，根据废物桶模型以及总重量计算线衰减系数，并根据线衰减系数及废物桶模型几何条件建立探测效率数据库，并按照目标函数筛选确定探测器4与废物桶5相对的测量位置；

驱动模块3，连接废物桶5以及探测器4，用于驱动探测器4和/或废物桶5的相对运动并到达所述测量位置；

探测器4，用于在所述测量位置对所述废物桶5进行多方位扫描，得到计数率向量；

控制模块2，还用于根据探测效率和计数率向量计算核素的分布及总活度。

其中，所述废物桶分为三类分区：放射区、填充区以及桶壁区，所述废物桶模型包括的参数有：各分区的尺寸、各分区的材料以及各分区的初始密度；

进一步地，控制模块2还用于：

根据填充区的尺寸和填充区的密度计算填充区的重量，根据桶壁区的尺寸和桶壁区的密度计算桶壁区的重量，用总重量减去填充区的重量以及桶壁区的重量得到放射区的重量，利用放射区的重量和放射区的尺寸修正放射区的初始密度；

根据各分区的材料计算各分区的质量衰减系数；

根据填充区的初始密度、桶壁区的初始密度、放射区的修正密度以及各分区的质量衰减系数计算各分区的线衰减系数。

本实施例提供的测量装置基于实施例一提供的测量方法，因此所述测量方法所具有的技术效果，测量装置同样具有，在此不再赘述。现有技术中一般使用两个探测器来探测两个不同位置的计数率向量，两个探测器的设置对支撑平台要求高，不易调节探测器与废物桶的相对位置，探测器定期校刻难度较大。本实施例仅使用一个探测器分别执行两个循环扫描测量，两个扫描循环对应探测器和废物桶不同的相对的测量位置，设置一个探测器使得探测器的位置易于调节、高度容易控制。

利用驱动模块3移动探测器4以及废物桶5，进而改变探测器4与废物桶5的相对位置，利用驱动模块3移动探测器4以便实现废物桶5不同高度的测量，利用控制模块2协调控制，使得各部分协调动作以完成实施例一中测量步骤，并自动进行计算。因此实施例一所能实现的技术效果，本装置也能实现，在此不再赘述。

所述控制模块2还用于：

根据线衰减系数及分区模型几何条件，计算不同的源项分布半径、不同的测量位置所对应的探测效率，建立探测效率数据库；

根据探测效率数据库筛选出不同测量位置的探测效率比值，计算出多组探测效率比，判断探测效率比是否低于10^-3，筛除低于10^-3的探测效率比，根据经筛选后的探测效率比建立多个F(r)函数，所述F(r)函数为探测效率比关于源项分布半径的函数；

并逐一判断多个F(r)函数是否满足单调性，是则通过废物桶模型获取放射区半径范围，利用直线逼近在放射区半径范围内的多条F(r)函数曲线，并计算各F(r)函数点与拟合直线偏差的最小二乘作为目标函数，根据目标函数选出最优F(r)函数；否则直接排除该F(r)函数；

所述最优F(r)函数对应的两个位置为推荐测量位置。

进一步地，参见图3，所述驱动模块3包括废物桶位置驱动单元31、探测器位置驱动单元32、探测器高度驱动单元33以及旋转平台34；

参见图4，图4为驱动模块的立体结构示意图，所述废物桶位置驱动单元31包括X轴固定架X1和X轴丝杠X2，所述X轴丝杠X2可转动地固定于X轴固定架X1上，所述X轴固定架X1上还设有X轴导轨X4，所述X轴导轨X4上放置有可沿X轴导轨X4滑动的废物桶台架X5，所述废物桶安装于所述废物桶台架X5上，X轴丝杠X2连接有X轴驱动装置X3；

废物桶位置驱动单元31的工作原理为：X轴驱动装置X3驱动X轴丝杠X2旋转，进而带动与X轴丝杆X2活动连接的废物桶台架X5沿X方向平移，废物桶5跟随废物桶台架X5一起移动，X轴导轨X4为废物桶5的移动提供导向作用。

所述探测器高度驱动单元33包括Z轴固定架Z1和Z轴丝杠Z2，所述Z轴固定架Z1竖直固定于X轴固定架X1上，所述Z轴丝杠Z2可活动地固定于Z轴固定架Z1上，所述Z轴固定架Z1上还设有Z轴导轨Z4，所述Z轴导轨Z4上设有可沿Z轴导轨Z4滑动的Y轴固定架Y1，所述探测器安装于所述Y轴固定架Y1上，Z轴丝杠Z2连接有Z轴驱动装置Z3；

探测器高度驱动单元33的工作原理为：Z轴驱动装置Z3驱动Z轴丝杠Z2旋转，进而带动与Z轴丝杆活动连接的Y轴固定架Y1沿Z方向上下移动，探测器4跟随Y轴固定架Y1一起沿Z方向移动以便逐层扫描所述废物桶，Z轴导轨Z4为探测器4的上下移动提供导向作用。

所述探测器位置驱动单元32包括Y轴固定架Y1和Y轴丝杠Y2，所述Y轴固定架Y1可上下移动的套设于所述Z轴丝杠Z2上，所述Y轴丝杠Y2可转动地固定于Y轴固定架Y1上，所述Y轴固定架Y1上还设有Y轴导轨Y4，所述Y轴导轨Y4上放置有可沿Y轴导轨Y4滑动的探测器台架Y5，所述Y轴丝杠Y2可转动地穿设于探测器台架Y5内，所述探测器4安装于所述探测器台架Y5上，Y轴丝杠Y2连接有Y轴驱动装置Y3；

探测器位置驱动单元32的工作原理为：Y轴驱动装置Y3驱动Y轴丝杠Y2旋转，进而带动与Y轴丝杆Y2活动连接的探测器台架Y5沿Y方向平移运动，探测器4跟随探测器台架Y5一起移动，Y轴导轨Y4为探测器4的移动提供导向作用。

旋转平台34，安装于所述废物桶台架X5上，支撑所述废物桶5，用于驱动废物桶5绕自身轴心旋转，废物桶5旋转，便于探测器4对其进行周向扫描。

进一步的，控制模块2还用于根据线衰减系数和计数率向量计算探测效率矩阵以及源项分布向量；并根据源项分布向量计算核素的总活度。

本发明提供的测量装置在驱动装置、探测器与废物桶相对位置调节的自由度设置了距离和偏心两个自由度，可以获得更多的测量位置，提高了系统扫描过程的灵活性，且可实现自动寻找最优的探测效率比F(r)函数及对应位置，不需要人员手动调整，减少了人员操作的时间成本及准确性偏差，提高废物桶测量的效率和可靠性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。