用于在脉冲式辐射场中产生警报的电子剂量计

摘要

描述了一种便携式电子剂量计，其包括：多个检测器，每个检测器被配置成检测一种类型的电离辐射，其中每个检测器与放大器和事件计数器相关联，所述放大器被配置成响应于所述电离辐射的多个检测到的光子而产生输出，且所述事件计数器被配置成响应于在积分时间内所述电离辐射的所述检测到的光子而产生一个或多个计数；以及处理器，所述处理器被配置成从所述计数器中的每一个接收所述一个或多个计数，且确定所有所述检测器的所述一个或多个计数是否存在重合，其中如果存在重合，那么所述处理器被配置成提供超范围警报信号。

说明书

本申请主张于2018年8月21日提交的第62/720,277号美国专利申请的优先权权益。前述申请的公开内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

当前描述的本发明一般涉及电子个人辐射剂量计装置和在脉冲式辐射场中使用的方法。

背景技术

随着脉冲式电离辐射源的使用增多，在这些脉冲式电离辐射源存在下人员的安全性变得更重要。如本文中所使用的术语“辐射剂量计”一般是指测量至电离辐射的暴露的装置。此类装置对于其中存在常规辐射暴露的某些行业中的工人发挥重要作用。对于这些工人来说，重要的是随时间监测累积剂量，以确保其暴露不超过安全水平。有许多类型的辐射剂量计可供使用，分为两大类。

第一类被称作“被动”剂量计，其对电离辐射敏感且记录累积辐射剂量的值(在生物学背景中有时也被称作“有效剂量”或“当量剂量”值，所述值可以包含“希沃特(Sievert)”(Sv)的单位测量或在物理背景中可以包含“格雷(Gray)”(Gy)的单位测量)。被动剂量计的典型实施例不具有将剂量值直接传达给用户的能力，也没有警告用户即时辐射危害的能力。例如热发光剂量计(TLD)的被动剂量测定装置广泛地用于监测至辐射的暴露。被动剂量计装置的典型实施例提供了累积的暴露读数，所述读数表示在延长的时间段内接收到的剂量。在某些情况下，会在实际暴露于电离辐射后数周或数月提供暴露读数。

第二类剂量计被称作“主动”剂量计，其可包含持续测量并提供向用户报告剂量值的通信的“电子个人辐射剂量计”。因为其正在实时监测剂量值，所以其还可提供被动剂量计无法提供的剂量率(例如Sv/h)。同样，电子个人辐射剂量计的许多实施例通常包含警报功能，所述警报功能向用户提供已达到阈值剂量或剂量率值的听觉和/或视觉和/或触觉(例如振动)指示。类似地，电子个人辐射剂量计的许多实施例通常包含剂量历史记录，所述记录向用户提供随时间变化的所接收剂量的指示。真正的主动剂量测定提供优于被动剂量测定的显著益处，因为当用户已进入可能对用户造成危险的辐射场时，可“实时”通知用户，从而向用户提供免受伤害的机会。如本文所使用的术语“实时”通常是指在事件发生时以相同的速率且有时在事件发生的同时(例如，在几秒钟或几分之一秒之内)报告、描绘事件或对事件作出反应，而非延迟很久才报告。

在以下描述中，“计数模式”用于表示“脉冲计数模式”，如Glenn/Knoll的《辐射检测和测量(Radiation Detection and Measurement)》第四版第17-II章中所描述，其出于所有目的在此以全文引用的方式并入本文中。目前可用的电子个人辐射剂量计通常以计数模式操作。例如，在计数装置的典型实施例中，检测辐射的光子并将其处理成信号。如果所述信号匹配适当参数(例如，幅度、形状等)，那么将其计数为对应于剂量的增量的事件(也被称作“计数”)。典型的实施例还使用空载时间校正(如在Glenn/Knoll第4-VII章中所描述，在上文以引用的方式并入)。因此，事件计数装置能够在计数率很高时或在累积计数达到某个预设水平时提供实时警报(例如听觉警报、视觉警报或触觉振动警报)。在本实例中，收集计数，并且依据这些计数计算并显示一个或多个剂量当量。

传统上，用于电离辐射的主动剂量测定集中于被称作“个人剂量当量”的测量。如本文所使用，术语“个人剂量当量”一般是指表示暴露的安全阈值的电离辐射量，所述阈值是由国际辐射单位与测量委员会(ICRU)推荐的用于在身上特定点以下的深度(d)的组织中的剂量当量。个人剂量当量的实例包含被称作H

与被动剂量计不同，主动剂量计在剂量率方面始终有上限。例如，某些辐射场非常强(有时被称作“高场”或“高强度场”)，且可能会超过对主动剂量计进行计数所采用的检测元件的范围，且需要由仪器对其进行检测以即刻向用户(“超范围检测”)警告潜在危险状况。例如，事件计数电子个人辐射剂量计可包含检测元件，例如通常线性地操作的一个或多个传感器、信号处理器和/或计数电子产品。这可导致错过事件计数(有时被称作“空载时间”)，并且在某些情况下，高场可导致一个或多个检测元件饱和，其中计数率饱和或甚至下降，而场强增大(有时被称作“折叠”)。常规地，可通过应用空载时间校正公式来校正所测量的计数率从关于辐射场强的线性相依性的偏差。在本实例中，当前事件计数主动剂量计的检测范围的极限可通过在约通常1至10Sv/h以上的剂量率水平下计数率的饱和来证明。然而，如果辐射场在分析的时间间隔内具有连续性质，则此类空载时间校正可仅正确地起作用。

然而，已知当前可用的计数电子个人辐射剂量计相对于所谓的脉冲式辐射场具有有限的性能，其中辐射脉冲中的剂量率可能非常高(例如，对于仪器中的正确配准而言过高)，而在宏观时间(例如一秒钟或一分钟)内平均的剂量率完全在指定的剂量率测量范围内。此类脉冲式辐射场的典型实例是辐射脉冲宽度为几毫秒的医用X射线装置或脉冲宽度为典型的几微秒的脉冲线性加速器(LINAC)或脉冲宽度为典型的10至50纳秒的X射线闪光仪器。有关脉冲宽度和重复频率对主动电子剂量计的影响的详细论述，请参见《辐射防护剂量测定(Radiation Protection Dosimetry)》(2010)第1-11页的发布于2010年1月18日的“关于在电离辐射脉冲场中使用计数主动个人剂量计的考量(CONSIDERATIONS CONCERNINGTHE USE OF COUNTING ACTIVE PERSONAL DOSEMETERS IN PULSED FIELDS OF IONISINGRADIATION)”，其出于所有目的在此以全文引用的方式并入本文中。

对于脉冲长度大大超过主动剂量计的电子信号脉冲长度的脉冲式辐射场景，缩短时间间隔(时间分辨率)可解决空载时间校正不足或未检测到超范围状况的问题。例如，赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific)FH 40GL-10仪器允许将计数间隔设置为1毫秒。换句话说，对于毫秒范围内的脉冲场，只要不超过脉冲中指定的最大剂量率，就可将脉冲式辐射处理为连续辐射并正确地确定。

应理解，高强度场可展现比事件计数装置能够测量的指定间隔显著更短的持续时间。其中辐射脉冲持续时间与计数装置的信号分辨率时间(或空载时间)相比相当或甚至小得多的这些超短持续时间事件通常被称作“辐射闪光”。这些辐射闪光不能通过当前可用的主动剂量计准确地测量，并且给暴露于它们的用户带来了严重的问题。例如，这由于脉冲场在线性加速器(LINAC)和非破坏性测试(NDT)应用中的使用增多而变得越来越重要。总体上可理解，为了有暴露危险的人员的安全考虑，需要准确测量至这种脉冲场的暴露。

辐射剂量计的一些实施例利用较适合于检测脉冲式辐射的所谓“电离室”。然而，为了即使在低剂量率下也能正确地对剂量进行积分，需要大量的电离室。因此，电离室的使用仅限于用户不容易携带或佩戴的较大装置。

与电离室辐射剂量计装置相比，电子个人辐射剂量计具有实现与小得多的检测器相当的灵敏度且因此允许总体装置显著较小的优点。主动剂量计的国际标准IEC 61526指定最大尺寸为15cm×3cm×8cm，最大重量为300g。为了佩戴者的便利性考虑，市场上的实际电子剂量计通常显著更小并且更轻。

电子个人辐射剂量计的一些实施例可包含所谓的“PIN二极管”类型检测器，例如，在于1991年5月7日提交的题为“指示器中的个人辐射剂量的或与其相关的改进(Improvements in or relating to personal radiation dose in indicators)”的GB-A-2,255,177B中描述的电子个人剂量计的实施例，其出于所有目的在此以全文引用的方式并入本文中。相关领域的普通技术人员通常理解术语“PIN二极管”(有时也称作“p型、本征、n型二极管”)包含具有含于p型半导体与n型半导体之间的宽未掺杂本征半导体材料区域的二极管。有利的是，如在“使用硅PIN二极管的X射线通量的确定(Determination of X-RayFlux Using Silicon PIN Diodes)”中所描述，PIN二极管可以计数模式或作为电离室来操作，其出于所有目的在此以全文引用的方式并入本文中。例如，尽管在计数模式下操作的典型PIN二极管检测器即使在接近本底的剂量水平(例如低于0.1μSv/h)下仍能正确对剂量进行积分，但在离子室模式下操作的对应PIN二极管仅按mSv/h的剂量率以约1pA提供电流。由于需要在低剂量水平下正确操作电子个人辐射剂量计，因此以计数模式操作PIN二极管检测器是有利的。

与被动型剂量计和电离室相比，当前的电子个人辐射剂量计具有以下缺点：一旦超过了连续辐射的最大剂量率，就无法正确捕获脉冲的剂量。只要每X射线脉冲的剂量小于连续辐射中每计数的剂量，电子个人辐射剂量计就可正确测量短持续时间(通常<几微秒)脉冲式X射线的剂量。然而，存在某些情况，用户暴露于对于电子个人辐射剂量计中的正确剂量指示而言过大的剂量率。在此类情况下，由于电子个人辐射剂量计不能根据暴露准确地计算剂量的测量的事实，因此电子个人辐射剂量计通常无法警告用户有危险。例如，用户可能暴露于工业X射线闪光发生器的直射光束下，所述工业X射线闪光发生器产生的脉冲式辐射场超出了用户佩戴的电子个人辐射剂量计的测量能力。

因此，需要一种电子个人辐射剂量计系统和方法，其实现对脉冲式辐射场甚至是单个x射线闪光的实时响应。此外，有利且重要的是，一旦剂量率对于装置中的正确剂量指示而言过大，则装置能够立即警告操作者。本文关于说明性、非限制性实施方案来描述解决这些和其它需求的系统、方法和产品。各种替代方案、修改和等效物是可能的。

发明内容

权利要求1中限定了根据本发明的第一方面的一种便携式电子剂量计。其包括：多个检测器，每个检测器被配置成检测一种类型的电离辐射，其中每个检测器与放大器和事件计数器相关联，所述放大器被配置成响应于所述电离辐射的多个检测到的光子而产生输出，且所述事件计数器被配置成响应于在积分时间内所述电离辐射的所述检测到的光子而产生一个或多个计数；以及处理器，所述处理器被配置成从所述计数器中的每一个接收所述一个或多个计数，且确定所有所述检测器的所述一个或多个计数是否存在重合，其中如果存在重合，那么所述处理器被配置成提供超范围警报信号。

在一些实施例中，电离辐射的类型包含伽马辐射、贝塔辐射、中子辐射和x射线辐射。另外，在一些实施方案中，每个检测器均以计数模式操作。一些实施方案可包含2或3个检测器，并且在一些实施例中，超范围警报信号可指示检测到高强度脉冲式辐射场。在某些情况下，至少1个检测器包括多于1个阈值，其中所述阈值中的至少一个大于来自X射线的正常信号电平。

同样在一些实施方案中,通过至少2个计数器值相等来确定重合。在相同或替代的实施方案中，由模拟重合电路系统在0.1至10μs的时间范围内检测检测器信号的重合。积分时间在0.1ms至1s的范围内。

根据本发明的第二方面，提供了一种如权利要求11中所述的方法。此方法包括：使用多个检测器来检测电离辐射的多个光子，每个检测器均能够用于一种类型的电离辐射；响应于多个检测到的光子而从所述检测器中的每一个产生输出；响应于在积分时间内所述电离辐射的所述检测到的光子而产生一个或多个计数；以及确定所有所述检测器的所述一个或多个计数是否存在重合。

上述实施例和实施方案不一定为彼此包含的或排它的，且无论其是否与同一或不同实施例或实施方案结合呈现，所述实施例和实施方案均可以不冲突的且另外可能的任何方式进行组合。一个实施例或实施方案的描述不意图就其它实施例和/或实施方案来说为限制性的。并且，在替代实施方案中，在本说明书中其它地方描述的任何一个或多个功能、步骤、操作或技术可与本发明内容中描述的任何一个或多个功能、步骤、操作或技术组合。因此，上述实施例和实施方案为说明性的而非限制性的。

附图说明

从结合附图进行的以下详细描述中将更清楚地了解以上以及其它特征。在图式中，相同的附图标记指示相同的结构、元件或方法步骤，且附图标记的最左边数字指示参考元件第一次出现的图的编号(例如，元件100第一次出现在图1中)。然而，所有这些惯例旨在是典型的或说明性的，而非限制性的。

图1是电子个人辐射剂量计和包含任选的无线接收器的用户的一个实施例的功能框图；

图2是具有危险区域或排除区域的X射线装置的一个实施例的简化图形表示，所述区域中存在短持续时间高剂量率脉冲；

图3是图1的电子个人辐射剂量计的一个实施例的功能框图；

图4是图1的电子个人辐射剂量计的电路的一个实施例的简化图形表示；

图5A至5D是由定位在X射线闪光发生器的直射光束中的图1的剂量计的检测器所测量的检测信号的一个实施例的简化图形表示；以及

图6是用于提供超范围警报的方法的一个实施例的功能框图。

贯穿图式的若干视图，相同的附图标记指代对应部分。

具体实施方式

如下文将更详细地描述，所描述的发明的实施例包含主动电子个人辐射剂量计，其包括多个检测器和警报，所述警报被配置成在短持续时间辐射脉冲中的剂量大于仪器可足够准确地处理的剂量的情况下发出过度辐射警告。

图1提供通常佩戴在用户110身上的剂量计100的简化说明性实例。图1还图示了接收器130，其从剂量计100接收一个或多个无线通信，并且在一些实施例中，其可基于接收到的通信向用户110提供由剂量计100检测到的辐射剂量的实时信息。在一些实施例中，接收器130可包含智能电话、平板电脑、具有无线功能的其它通用装置，或主动剂量测定领域中已知的任何接收器类型装置。如本文中参考剂量计100和用户110之间的空间关系所使用的术语“极为接近”通常是指用户110可明确地识别来自剂量计100的信号并相应地做出响应的范围内的位置。例如，可接受的范围可取决于剂量计100提供的信号的类型和/或强度或信号的组合，例如听觉、视觉或机械(例如，振动)信号。从剂量计100指向用户110的箭头指示信息流的方向，所述信息流包含有关累积剂量、当前剂量率以及各种即时警报通知手段的数字信息，所述即时警报通知手段可包含光学信号听觉发声器和触觉振动警报。可将测量到的数据和警报状态传输到任选的无线接收器。

同样，在一些实施例中，剂量计100可被配置成在未由用户110使用时与中央基站接合。中央基站的实施例可向剂量计100提供充电能力，以及网络连接，所述网络连接向剂量计100提供经由网络将数据传输到其它计算装置和/或接收例如软件更新、检测参数、安全性识别码等的信息的能力。此外，中央基站的一些或所有实施例可包含处理器或微处理器以及数据存储元件，如果不可获得一贯的网络连接，则所述数据存储元件可特别有用。

如上文所描述，在高强度下的短持续时间脉冲(例如，在某些X射线源的直射光束中出现的那些脉冲)的情况下，可使电子剂量计的检测器的放大器进入饱和。这是因为在通常几微秒的放大器积分时间内，几个光子使检测器的灵敏体积电离。对于多达放大器的饱和的给定光子能量，所得放大器输出信号可具有比由单个电离事件产生的幅度高得多的幅度。此类高剂量率短脉冲可在所有检测器通道中产生同步信号(有时也称作重合)，例如在每个检测器通道中每X射线闪光的一个计数的信号。

图2提供具有排除区域207的X射线源200(例如，可包含X射线闪光发生器)的说明性实例，所述排除区域通常由X射线源200的制造商限定为在执行暴露期间任何人都不得在场的区域。根据本公开的主动剂量计的目的是：

a)正确地累积来自区域207和215外部的X射线源200的所接收剂量

b)正确地累积来自区域207中的X射线源200的所接收剂量，并且在此区域中的延长保持期间提供警告

c)向区域215中的用户提供即时警告。在相关的短期暴露(通常几秒)期间，直到人能够作出反应并离开危险区域215，剂量最终才可完全配准。

而且，如上文所描述，电子个人辐射剂量计通常使用PIN二极管作为以计数模式操作的检测器。例如，剂量计100的实施例可包含至少两个检测器，其中每个检测器可具有一个或多个信号处理元件，在一些实施例中，所述信号处理元件可包括被配置成检测不同类型辐射的一个或多个鉴幅器。然而，还将理解，剂量计100可包含如将在下文更详细地描述的三个或更多个检测器。因此，此实例不应被视为限制性的。

图3提供了能够使用至少两个传感器提供过度辐射警告的剂量计100的实施例的说明性实例，其中每个传感器被配置成检测不同类型的电离辐射。例如，图3图示了事件计数传感器307和309，其中的每一个均能够以互补的方式测量辐射场300的特定方面。图3还图示了剂量计100的额外部件，例如放大器317和319，其被配置成与事件计数传感器307和309一起操作。然而，将意识到，还可包含所属领域普通技术人员已知的额外信号处理部件(例如，比较器等)。在图3的实例中，放大器317和319各自从其对应的事件计数传感器307或309接收输出，并且提供从辐射检测到的事件的剂量的测量，然后将其提供到计数器327或329的对应实施例。计数器327或329的实施例对在一段积分时间(例如，可包含1ms至1秒之间的范围)内检测到的事件的数量进行积分，并将例如计数率的测量传达到处理器340(例如，在单位时间内检测事件的平均值，例如每秒的计数“cps”)。

同样在图3的实例中，处理器340可包括与系统存储器341耦合的一个或多个处理器和/或微处理器，所述系统存储器包括可包含相关领域中已知的固态存储技术的一个或多个数据存储元件。在所描述的实施例中，处理器340采用存储在系统存储器341中的控制逻辑(例如，软件程序，包含程序代码)。控制逻辑在由处理器340执行时使得处理器执行本文中所描述的功能。例如，处理器340实施软件，所述软件执行处理算法，所述处理算法从事件计数器327和329接收输入，并且将信息发送到用户接口350/从所述用户接口接收信息。此外，警报装置380可包括一个或多个元件，所述一个或多个元件被配置成向用户110发出事件或状况的信号，所述事件或状况可包含但不限于发声器、振动元件和/或光学警报指示器。

图3进一步图示可包含无线电元件和无线天线的无线装置360的实施例。无线装置360可经由相关领域普通技术人员已知的任何无线技术与接收器130进行通信，并且可至少部分地取决于各种标准。所述标准可包含但不限于传输范围、数据安全性、功率要求、无线电和/或天线的物理尺寸、单向或双向通信或其它标准。例如，可使用通常称作“蓝牙”的技术实现直接装置到装置通信，所述技术已成为使用短波长UHF无线电波在短距离上交换数据的标准。替代地，无线装置360可经由中间体与接收器130进行通信。使用中间装置的通信中间体的一些实例包含经由无线路由器装置进行通信的所谓的Wi-Fi以及利用电信提供商支持的蜂窝通信点的基于蜂窝的通信(例如，基于文本的通信标准(也称作“短消息服务”(SMS))。

在所描述的实施例中，计数传感器307和309可包含主动剂量测定领域中已知的任何类型的事件计数传感器。例如，事件计数传感器307和309中的每一个均可被启用以检测伽马辐射、贝塔辐射、中子辐射和X射线辐射中的一个或多个。特定的传感器技术可至少部分地取决于剂量计100的实施例被设计以测量的辐射的类型。在本实例中，一些实施例可包含所谓的光电二极管，其可包含能够测量至少伽马辐射和X射线辐射的“PIN二极管检测器”。而且，剂量计100的各种部件从电源370接收电力，所述电源可包含一个或多个电池，在一些实施例中，所述电池可为可再充电的。同样，用户接口350可包含显示器(例如，液晶显示器、包括图形用户接口(GUI)的触摸屏，或者相关领域中已知的其它类型的显示接口)和/或一个或多个按钮。在一些实施例中，警报装置380可包含用于听觉通信(例如警报消息或警报)的扬声器接口、一个或多个视觉警报指示器和/或触觉警报指示器。

图4提供了由剂量计100实施的电路设计的示范性实施例的示意性图示，所述剂量计使用三个PIN二极管检测器(415、417、419)。包括光子或贝塔粒子的电离辐射会在检测器415、417、419的二极管的本征区域中沉积电荷，这会产生由放大器425、427、429放大的电荷脉冲并提供表示为A1、A2和A3的“检测器放大器输出”。然后用一个或多个阈值比较器(435a、435b)、(437a、437b)、(439a和439b)对信号进行幅度鉴别(有时也称作“鉴幅器”)。来自每个阈值比较器的信号通过个别计数器(445a、445b)、(447a、447b)、(449a和449b)进行计数且传输到处理器340。在当前描述的实例中，对在检测器的灵敏体积中相互作用的每个光子进行计数，然后针对空载时间损失对所述光子进行校正。将来自每个检测器的空载时间校正计数的数量乘以用于每个计数通道的每计数因子的剂量，然后求和得出检测到的剂量值。

继续图4的实例，PIN二极管检测器415、417或419的每个实施例被配置成检测特定类型的辐射。例如，PIN二极管检测器415可被配置成检测所谓的“硬伽马”辐射，PIN二极管检测器417可被配置成检测所谓的“软伽马”辐射，并且PIN二极管检测器419可被配置成检测所谓的“贝塔”辐射。每个PIN二极管检测器均可结合适当的滤波器以允许检测特定的辐射能量。处理器340以规律间隔执行计数器读出，所述规律间隔可包含1ms间隔或可用于特定应用的其它间隔周期。

在剂量计100的典型操作中，两个或更多个计数器实施例可输出等于一个计数的值，这表明PIN二极管检测器的相关联实施例的检测到的辐射率已经超过了检测器的范围(例如，检测器饱和)。然而，输出等于一个计数的值的计数器445、447或449的所有实施例的随机出现的可能性极小，因为至少一个计数器实施例的阈值被设置得足够高以使得通道的范围不会被正常辐射水平超出，即使在相对较高的剂量率下也是如此。如本文所使用，术语通道一般是指从PIN二极管检测器中的一个(例如PIN二极管检测器415、放大器425、比较器435、计数器445)到处理器340的路径。例如，非常希望具有最高阈值的通道只能被高能量光子(例如，来自Cs-137或通过放大器积分时间内在非常高的剂量率下的若干较低能量X射线光子的堆积，因为它们在X射线闪光脉冲期间出现)超出。因此，其中所有计数器(例如，根据实施例的2个计数器、3个计数器、6个计数器等)传输等于一个计数的值的随机出现被认为是例如高强度脉冲场事件(例如来自X射线闪光脉冲，其向用户110呈现潜在危险)的结果。在本文所描述的实施例中，在此情形下，剂量计100可能无法提供准确的剂量累积，然而，显然它与辐射的潜在有害水平相关联，因此被用于触发剂量计100的警报功能。

在一些实施例中，可通过提供可以硬件、固件或其某种组合来实施的所谓的重合电路来进一步降低随机警报的可能性。例如，图4的电路包含与门451，所述与门为根据一组规则行事的基本数字逻辑门。

如本文中所描述，与门451可提供可由处理器340使用的所谓的“重合”(参见Glenn/Knoll，第四版，第17-B2章，以引用的方式并入上文)。在典型的实施例中，如果在所有检测器通道中检测到同步事件，则与门451的输出将信号提供到处理器340。换句话说，当所有计数器(例如，计数器415、417和419)向包括积分周期(例如一秒)内的多个脉冲的事件提供相等值(例如一个计数)时，处理器340确定存在重合。例如，与门451从阈值比较器435、437和439中的每一个接收检测器放大器输出A1、A2和A3，并产生约为模拟脉冲宽度的重合时间，所述重合时间可为约5μs。

还可采用确定重合事件的其它方法，包含例如以相对较大的间隔(多达一秒的间隔)读出计数器并确定所有计数器具有相等条件作为脉冲式辐射事件的标准的方法。此方法的优点是处理器340可在大多数时间保持休眠以减少能量消耗并增大电池寿命，并且可通过改变固件而不改变硬件部件而在仪器上实施。然而，此方法仅限于在本底附近具有连续辐射水平的应用，因为在电子个人剂量计中使用的PIN二极管检测器的典型灵敏度(约5nSv每检测到的脉冲)下，在接近1个计数每读出间隔的计数率的剂量率下可能出现偶然随机重合。另一方法可包含将读出速度加快到较小的时间间隔，例如约1ms的读出间隔。与以相对较大的间隔进行读取相比，这将使连续辐射剂量率的有用操作范围增大约1000倍。此外，与门451可包含仅观察脉冲前沿的更复杂的电路，并且可按照X射线脉冲闪光量级来提供重合时间(例如，<500ns；参见下文所描述的图5D中的信号前沿)。

又另一方法包含使用具有高阈值水平的检测器阈值中的至少一个。例如，高阈值通道仅由高能量光子(例如，来自Cs-137或通过放大器积分时间内在非常高的剂量率下的若干较低能量X射线光子的堆积，因为它们在X射线闪光脉冲期间出现)触发。此方法可有利地与前三种方法组合，并且避免了所有连续辐射X射线水平的随机重合。

图5A、5B、5C和5D各自提供了来自三个检测器(例如PIN二极管415、417和419)的放大器输出脉冲(例如A1、A2和A3)的说明性实例，其中每X射线脉冲的剂量增大。确切地说，图5A的实例展示了由位于Golden Industries型号XR200 X射线闪光发生器的直射光束中的剂量计的检测器在距离10m处测得的检测信号510、520和530，所述距离由约0.02μSv剂量脉冲产生。在每X射线闪光脉冲的这些剂量值下，检测器放大器的幅度随着在主动检测器体积中相互作用的光子数量以及在脉冲持续时间内沉积的总电荷而变化。每个X射线闪光均会产生不同的放大器输出信号，并且可根据超出阈值的模拟脉冲进行配准或不配准。

随着每X射线闪光剂量的增大，放大器输出脉冲的幅度增大且对于所有检测器都变为相等的而不管光子能量如何，这是因为在积分时间内大量光子将主动检测器体积电离，并且所产生的脉冲幅度变为独立于个别光子的能量，因为它是根据大量光子而平均的。图5B、5C和5D图示了随着脉冲剂量的增大，信号510、520和530逐渐会聚。在本实例中，图5B图示对约0.02μSv的剂量作出的响应，并且图5C图示对约0.06μSv的剂量作出的响应。图5D展示了由在电荷收集时间内等于或大于约0.1μSv的大剂量脉冲产生的放大器输出信号510、520和530。重要的是，即使信号510、520和530由具有不同滤波和不同大小的不同PIN二极管产生，以上所述信号的形状是相同的。

在当前描述的发明中，如图5D中所图示，同步信号响应(例如，重合)的出现表明，由于多个光子使检测器电离，放大器中的每一个的输出已饱和，从而确定了X射线闪光剂量大于准确地累积的X射线闪光剂量。因此，当在所有鉴别器通道中都出现同步信号时，剂量计100会为用户110生成超范围警告，所述警告指示由X射线闪光源引起的危险状况。

图6提供了用于提供超范围警报的方法的实例。例如，在步骤610中，处理器340从每个检测通道读取计数器且在步骤620中确定是否存在信号重合(例如，同步信号)。如果处理器340确定存在信号重合，则如步骤630所图示，处理器340向用户110发出超范围警报，所述警报可包含一个或多个听觉警报、视觉警报、触觉警报或其某种组合。处理器340确定给用户110的剂量和剂量率值，作为剂量计100正常操作的部分。

已描述各种实施例和实施方案，对于相关领域的技术人员来说应显而易见的是，前述内容仅为说明性的而非限制性的，仅借助于实例进行呈现。用于在所示实施例的各种功能元件之间分配功能的许多其它方案是可能的。在替代实施例中，可以各种方式执行任何元件的功能。