n-γ核信号的matlab仿真及其数字波形甄别方法研究

由于中子射线中常常混有γ射线,所以在探测器探测到中子信号的同时也可能会探测到γ信号,而对不同的核信号进行区分具有重大意义。本文利用 matlab 软件开展了中子和γ粒子数字化核信号波形仿真研究,并利用几种核脉冲波形甄别方法对仿真波形进行甄别,最后对不同方法的甄别效果展开了分析讨论。结果表明,电荷比较法、上升时间法和脉冲梯度分析法都是稳定的甄别方法,可有效实现n-γ甄别,其中电荷比较法的甄别效果相对较好。     

nGγ核信号的matlab仿真及其数字波形甄别方法研究

由于中子射线中常常混有γ射线,所以在探测器探测到中子信号的同时也可能会探测到γ信号,而对不同的核信号进行区分具有重大意义。本文利用 matlab 软件开展了中子和γ粒子数字化核信号波形仿真研究,并利用几种核脉冲波形甄别方法对仿真波形进行甄别,最后对不同方法的甄别效果展开了分析讨论。结果表明,电荷比较法、上升时间法和脉冲梯度分析法都是稳定的甄别方法,可有效实现n-γ甄别,其中电荷比较法的甄别效果相对较好。     

n-γ脉冲信号的仿真及其波形甄别技术研究

在中子探测过程中实现n-γ脉冲信号的甄别对中子探测具有重要意义。本文在LabVIEW平台上实现了n-γ脉冲信号仿真单元,并用电荷比较法和脉冲持续时间法对其产生的n-γ脉冲信号进行了数字化甄别。仿真实验及数据处理结果表明,电荷比较法与脉冲持续时间法都能实现n-γ甄别,但后者的甄别能力更强。     

涂硼CsI(Tl)探测器n-γ信号仿真及数字甄别方法研究

根据在涂硼CsI(Tl)探测器中产生的γ射线、中子脉冲信号的特征,利用电荷比较法、上升时间法、频率梯度法、向量投影法、聚类分析法、神经网络法完成了n/γ射线甄别。结果表明了这些方法均可以实现对涂硼CsI(Tl)探测器的中子甄别,这为今后搭建涂硼CsI(Tl)探测器的中子实时甄别系统打下基础。     

核脉冲波形甄别方法研究

建立了一套基于信号发生器和数字示波器采样的仿真数字化核脉冲分析系统,分别采用电荷积分法、过零时间法、脉冲梯度法、指数拟合法和离散傅里叶变换法完成了仿真中子和γ射线的数字化甄别。结果表明,几种方法均可较为理想的实现n/γ甄别,但在甄别效果和计算时间上存在较大差异,可为实时n/γ甄别的算法选取和优化提供一定参考依据。     

用于复合晶体探测器的数字波形甄别方法研究

本文设计了-个基于DSP的数字波形甄别系统,在此基础上研究了BP神经网络法、最佳线性法、等效宽度法、脉冲前后沿宽度法等数字甄别方法,给出了NaI(Tl)和csI(Na)复合晶体探测器的甄别结果,并从甄别能力、运算速度、抗干扰能力等方面进行了比较和讨论,结果表明BP神经网络甄别方法具有最大的甄别能力和抗干扰能力,同时能够满足系统实时甄别的要求.     

数字电荷比较法优选新型塑闪探测器n-γ甄别性能

基于信号数字化获取与处理技术,对新型塑闪探测器开展电荷比较法脉冲形状甄别优化研究,考察了不同的积分长窗和短窗、能量阈值、数字化仪的水平和垂直采样精度对甄别品质因子的影响,并在对脉冲平均波形函数拟合的基础上,计算了平均中子与γ脉冲尾部积分与长窗积分比例之差随长窗和短窗的变化趋势。结果表明:当积分短窗取35～50 ns,积分长窗为450 ns时,探测器n-γ甄别效果最好;在能量阈值范围为100～500 keV内DT5730B数字化仪的甄别性能均较DT5751优异。以上结论可为新型探测器在n-γ混合辐射场的应用提供参考。     

基于数字化测量的频域n-γ甄别算法研究

针对基于核辐射数字化测量n-γ甄别中的对抗干扰能力弱、甄别稳定性差的问题,研究了次声信号、机械故障检测信号、雷达信号等领域的频域特征提取算法,考察了以上算法在核脉冲信号中n-γ甄别的适用性,并根据核脉冲信号频域特性,提出了0频率幅值算法。为比较各算法在频域甄别的优劣,对利用BC501A液体闪烁体探测器测量的Am-Li源、252Cf源以及239Pu源脉冲数据开展实验分析,结果表明提出的0频率幅值算法在频域n-γ甄别方面能够取得较好的甄别性能。     

核信号高斯与梯形数字成形方法仿真及其评价

针对理想单脉冲负指数衰减核信号,建立了数值递推法的高斯核脉冲成形模型和Z变换法的梯形核脉冲成形模型,在MATLAB/Simulink环境下,运用DSP Builder系统级模型开发工具搭建了梯形核脉冲成形平台。通过改变脉冲成形参数,获得了脉宽、半高宽、峰高等信号特征量,并对高斯与梯形成形方法进行了仿真对比分析及其评价。结果表明,改进后的梯形成形方法成形速度快、灵敏度高、抗噪能力强,最终在FPGA板级测试验证了梯形成形方法的正确性,取得了较好的效果。     

基于DP310采集卡的数字化n-γ甄别

以DP310数据采集卡为基础,对液体闪烁探测器BC501A的输出信号进行了数字化n-γ甄别研究。分别采集了探测器阳极以及经放大器ORTEC460的信号,采用电荷比较法和上升时间法对探测器的n-γ甄别能力进行了研究。研究结果表明：采用上升时间甄别方法时,采样频率越高,甄别能力越强,当上升时间的选取区间为脉冲幅度的10%～80%时,其甄别能力最强;采用电荷比较法时,当快成分积分时间为25ns时,n-γ脉冲甄别能力最强,其M因子为1.56。     

脉冲堆积条件下n与γ脉冲波形甄别仿真分析

为消除或减弱γ射线对中子测量的影响,将脉冲堆积条件下的n脉冲信号和γ脉冲信号划分为单独n与γ脉冲事件、后沿堆积事件和前沿堆积事件共三种,根据复杂程度的不同,选取三种机器学习算法进行研究,最终采用基于支持向量机的n/γ甄别方法实现了波形甄别,并对最终的甄别效果进行分析,给出该方法的优势和下一步需要解决的问题。     

EJ339液闪探测器n-γ脉冲形状甄别方法比较

该课题通过实验数据测量和分析,比较EJ339液体闪烁体n-γ脉冲形状甄别上升时间法和电荷比较法的优劣.文中将EJ339液体闪烁体与数字化电路结合对传统的n-γ脉冲形状甄别方法进行了改进,通过对Ra-Be、Am-Be等中子源进行中子和γ脉冲波形数据测量采集,对所采集的数据通过Matlab处理分析,得到了 n-γ脉冲形状甄...     

基于数字相关模式识别的n/γ甄别方法研究

本文介绍了基于数字相关模式识别法的工作原理,讨论了选取不同参考脉冲和不同起点、终点对该方法n/γ甄别品质因子(FOM)的影响。结果表明,以n作为参考脉冲较γ作为参考脉冲效果好。通过选取合适的参考脉冲及起点和终点,FOM最高可达1.137。     

单球中子谱仪n-γ混合辐射场中子甄别技术研究

正单球中子谱仪利用单慢化球、位置灵敏探测器的组合实现了多球谱仪的功能。采用~6Li、~7Li玻璃闪烁体实现了n-γ混合辐射场的中子甄别,探测器组件结构如图1所示。~6Li闪烁体对热中子和γ射线均有响应,而~7Li闪烁体对热中子无响应。通过前者与后者探测信号的扣除得到热中子信号,实现n-γ混合辐射场内中子甄别。在n-γ场中对单球中子谱仪使用的探测器组件开展了相应研究,探测器组件测试电路如图2所示,其中主放大器增益为10倍,ADC采集时间为300s,ROI设置为200～1 023道,并通过ADC     

上升时间法的α/γ波形数字化实时甄别

基于CsI(Tl)探测器的α/γ波形甄别能力,采用上升时间法,设计了一种波形实时甄别系统,系统由高速ADC和高性能FPGA组成。介绍了实时甄别系统的方案设计和甄别算法设计,利用60 Coγ源、241 Amα源对实时系统进行了甄别测试。研究表明:设计的数字化实时波形甄别系统体积小,能实时甄别开α、γ粒子,甄别品质因子为0.687 5,事件计数率可达2.5×105 s-1。     

核信号数值仿真方法的研究及应用

提出并建立了一种数值仿真方法,通过计算机模拟,生成各种数字化核信号波形,以此作为工具开展核信号数字处理方法的研究.通过准高斯滤波、梯形滤波和匹配滤波算法对数字核信号处理结果的研究与比较表明,提出的方法是准确而可行的.     

基于模糊c均值聚类的液体闪烁体探测器n-γ射线甄别方法

提出一种基于模糊c均值聚类的液体闪烁体探测器n-γ射线甄别方法。使用便携式实时n-γ射线甄别器在环境中采集中子和γ射线,分别运用模糊c均值聚类和脉冲梯度法进行n-γ射线甄别,并将二者的结果进行比较。实验结果表明,基于模糊c均值聚类的n-γ射线甄别方法取得了与脉冲梯度法相近的结果,同时降低了不确定度,提高了甄别性能。     

基于PCA-GA-SVM的n/γ甄别方法研究

由于常用中子探测器对中子和γ射线均呈现敏感性,所以消除γ射线对中子测量的影响很有必要性。考虑到支持向量机（SVM）能实现二分类器功能,本文结合主成分分析法（PCA）、遗传算法（GA）,将SVM应用在混合场n/γ的甄别工作中。通过PCA对特征值进行降维,避免SVM出现过拟合现象,同时通过GA迭代方式寻找SVM关键参数惩罚因子C和核函数参数g的最优值。对PCA-GA-SVM网络在n/γ甄别中的准确性进行验证后与电荷比较法及频域梯度分析法甄别结果进行对比。结果表明,经过PCA与GA优化后的SVM网络甄别精度提升显著,该方法可为混合场n/γ提供有效的甄别。     

用于核反应测量的脉冲波形数字甄别系统设计方案

针对核物理实验对核反应测量脉冲波形甄别系统的性能要求,提出了基于多片高速A/D和高端FPGA的数字化脉冲波形甄别系统设计方案。高速A/D完成对探测器输出波形信号的数字化,而后通过可编程的方式在FPGA内部采用先进的数字信号处理算法完成对信号的甄别,可以解决模拟电子线路对超大信号难以处理的问题,进而对探测器输出不同粒子特征进行准确提取,实现准确实时地触发高速数据采集主板系统。     

复杂波形核脉冲信号的梯形成形研究

提出一种对复杂波形核脉冲信号进行梯形成形的方法。该方法将复杂波形核脉冲信号看成传递函数的冲激响应,对传递函数因式分解成一阶惯性环节和的形式。采用粒子群算法对复杂波形核脉冲信号进行识别,得到一阶惯性环节的个数、各个环节的比例系数以及脉冲幅值相关系数、发生时间和时间常数等参数。通过所识别的参数进行其梯形成形的公式推导及仿真实验表明,该方法获取的脉冲幅值精度较高。