全变差正则化法凸优化平滑γ能谱

在残差代价最小化函数基础上加入全变差正则化惩罚函数项,通过凸优化技术实现了γ能谱的平滑,并提出了由最优权衡曲线确立残差和全变差正则化权衡因子方法。与滑动平均、SavitzkyGolay、小波滤波等方法的对比结果表明,该方法参数设置简单便捷,在全道域内即保证了平滑后能谱峰形的相似,又获得了更好的平滑效果。     

旋转调制器成像的蒙特卡罗仿真及图像重建

基于时间调制的旋转调制器(RM)成像技术是一种可以对硬X射线、γ射线等成像的技术。为利用RM成像技术优势,开展了RM技术在核监测领域应用的研究工作。通过蒙特卡罗仿真,模拟准直器旋转过程,布置7个NaI探测器测量,获得受调制的探测器输出,再用NCAR、MLEM和OSEM算法分别对输出数据进行重建。相对NCAR算法,MLEM算法在抑制噪声的同时,不会在重建源图像周围引入随机边缘。OSEM算法可以加速MLEM算法的收敛过程,提高计算速度。MLEM和OSEM重建图像的角度分辨率可达1.2°,与仿真系统几何角度分辨率比较,达到了约3.8倍的超分辨能力。     

γ射线旋转调制器成像系统的研制

可对硬X射线、γ射线等成像的旋转调制器(Rotating Modulator,RM)成像技术是一种探测效率高、能量范围宽、能量分辨能力高的技术,可满足核辐射监测中对高性能γ射线成像系统的需求。为此,研制了一台基于RM技术的γ射线成像系统样机。该样机主要包括一个由8条铅条组成的旋转准直器、7个NaI(Tl)探测器、步进电机和相应的读出及控制电路。样机视场角±14.6°,角度分辨率2°,在662 keV处能量分辨率为7%,对662 keVγ射线的探测效率达到22.2%。     

人工神经网络解析CdZnTe探测器γ谱

半导体CdZnTe探测器具有体积小、分辨率高、可在室温下工作等优点而适用于野外便携式γ谱仪系统。由于CdZnTe晶体内电荷收集不完全导致γ谱产生低能尾巴,因而增加了常规谱解析的难度。采用了人工神经网络方法进行全γ谱法定性定量分析,可以充分利用γ谱所含信息,迅速准确地得出结果,避免了采用常规谱解析方法时低能尾巴对峰形拟合的影响。     

基于FPGA的数字化核脉冲幅度分析器

为了研制数字化γ能谱仪,采用现场可编程逻辑器件（FPGA）和硬件描述语言（HDL）,完成了关键的数字多道脉冲幅度分析器（DMCA）的设计。利用ModelSim软件对该设计进行了功能仿真和优化。在此基础上通过电路设计建立了数字化能谱测量实验装置,实测了^137Csγ能谱,测量结果与相同条件下InSpector2000谱仪的实测谱完全吻合。由此证明该基于FPGA的DMCA设计正确可行,具有实用性。     

Bootstrap非参数法在γ能谱处理中的应用

为减少统计涨落对能谱测量的影响-提高测量的精确性,利用数理统计理论,研究Bootstrap非参数法的基本原理及程序流程,并将其应用于实验室γ能谱数据处理中。用NaI(T1)探测器测量~(241)Am、~(137)Cs、~(60)Co的γ能谱,对短时间测量的γ能谱采用Bootstrap非参数法进行处理-与同样条件下长时间测量的γ能谱数据进行对比,吻合度较高,得到了满意的结果,为实现γ能谱在低活度水平的快速测量提供了可行的技术方案。     

手持式γ谱仪用核辐射探测器综述

介绍了γ谱仪探测器基本性能评价指标,分析了手持式γ能谱测量中常用的核辐射探测器,如高纯锗、碘化钠、碘化铯、碲锌镉和溴化镧等的主要性能特点,指出碲锌镉和溴化镧的产生与发展,以及高纯锗谱仪小型化是近年来手持式γ谱仪探测器技术的主要进展。为了应对不断增长的手持式放射性核素识别应用需求,建议加强碲锌镉和溴化镧探测器研制及其在手持式谱仪中的应用研究。     

基于HPGeγ谱仪的土壤样品分析

使用宽能超低本底HPGeγ谱仪,分别采用无源效率刻度曲线法和相对测量比较法对土壤样品中226Ra、232Th、40K、238U的放射性活度进行了测量。通过对计算结果的对比分析得出:在150 keV以上的中高能区无源效率刻度方法与传统相对比较法对相同样品的测量分析结果具有很好的一致性,在无标准源可依或现场测量分析等情况下,无源效率刻度方法是一种比较理想的效率刻度方法。     

多道脉冲幅度分析中的数字基线估计方法

介绍了用于多道脉冲幅度分析的数字基线估计方法的基本特点,利用泛函变分方法推导了最小噪声基线滤波器的计权函数．利用Fourier变换导出了数字基线估计的频率响应,探讨了参数取值对其幅频特性的影响。还利用MATLAB模拟了电荷灵敏前置放大器输出的噪声电压信号,验证了最小噪声数字基线估计的处理效果。研究结果表明,数字基线估计方法能实现最佳基线估计,特别适于在数字化多道脉冲幅度分析中使用。     

数字化多道脉冲幅度分析技术研究

多道脉冲幅度分析技术正在朝数字化方向发展,基于数字信号处理技术的数字化多道具有脉冲处理能力强、速度快、稳定性高和灵活性强等特点。文章分析了数字核脉冲处理关键技术,利用MATLAB完成了梯形成形、数字基线估计、数字极零零极补偿、极零点识别等核心算法的模拟。给出了数字化多道初步总体设计方案,探讨了工程没计中的关键技术问题,为研制国产数字化核谱仪打下了基础。