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。     

中子脉冲堆积信号处理方法研究

在强辐射环境下探测中子时,探测器输出的脉冲信号时常会出现堆积的现象,从而导致脉冲波形和中子能谱的失真。本文针对脉冲堆积问题,提出了一种数字化的脉冲堆积判别与校正方法,首先通过计算脉冲信号一阶微分中的下冲过零点个数来判别脉冲堆积,然后基于构建的4种标准堆积脉冲模型（n+n、γ+γ、n+γ、γ+n）还原构成堆积的原始脉冲。实验结果表明,该方法能准确地判别脉冲堆积事件,在堆积脉冲时间间隔小至20 ns时仍能有效地还原原始脉冲,既提高了中子有效计数率又校正了畸变的中子能谱。     

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。     

低强度脉冲中子束的数字式n/γ分辨测量

针对低强度脉冲中子束测量,使用高速数字示波器作为数据采集设备,配合BC501A液体闪烁体探测器组建了数字式脉冲形状甄别(Digital Pulse Shape Discrimination,DPSD)测量系统,实现了中子的n/γ分辨测量。系统工作时采集并存储探测器输出的中子与γ射线的脉冲波形及其记录时刻,利用DPSD方法甄别中子实现了中子脉冲高度谱统计;系统具有连续记录和具备时间戳的采集窗记录两种工作方式以适应不同的脉冲中子束强度,并通过分析数据记录中脉冲波形的位置或时间戳,实现了中子事件的时间信息统计。使用该系统在Am-Be中子源上使用采集窗工作模式开展了实验,成功获得中子脉冲幅度谱、中子时间谱以及n/γ甄别谱。     

中子探测用有机闪烁体的研究进展

中子探测中,由于存在非弹性散射和慢中子捕获等作用,形成了n/γ混合辐射场,增加了中子探测的复杂性。有机闪烁体因其闪烁效率高、衰减时间短、探测效率高被广泛应用于中子探测。脉冲形状甄别是根据有机闪烁体中粒子衰减时间不同引起的脉冲形状差异来甄别n/γ的关键技术。传统脉冲形状甄别方法包括时域和频域甄别方法;近年来,各种机器学习技术也相继应用于n/γ甄别,并取得较好效果。为了更好地使用有机闪烁体和n/γ甄别方法进行中子探测,我们从有机闪烁体的发光机理、脉冲形状甄别原理、有机闪烁体类型及n/γ甄别方法等方面进行了较为全面的分析和综述,并总结了有机闪烁体和n/γ甄别方法的各种性能评价指标。最后,对有机闪烁体和n/γ甄别方法的发展趋势提出了展望。     

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。     

基于弹道亏损形状特征的堆积脉冲识别方法

识别与拒绝堆积脉冲是提升高辐射环境下X荧光光谱性能的有效方法。本文提出一种堆积脉冲甄别方法,该方法首先将原始脉冲成形为三角脉冲和梯形脉冲;然后计算其幅度比值,该比值称为时不变脉冲形状标签(TIPS);最后通过TIPS的大小判别脉冲是否堆积。这种方法不需要测量脉冲宽度,且不受脉冲幅度变化的影响。与逆锯齿波成形器相比,三角脉冲成形器能更有效地抑制TIPS展宽,从而有利于甄别堆积脉冲。在1.22×10⁶ s^-1通过率下,使用该方法识别铅黄铜样品中堆积脉冲。结果表明,当非堆积脉冲损失率为15%时,准确率、召回率及F1得分分别提升到73.55%、78.75%和76.06%,铜的K_α峰峰总比提高到76.60%。本文提出的方法可以有效识别堆积脉冲和提高能谱的峰总比。     

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。     

基于脉冲宽度分析的实时数字堆积排除方法研究

高计数率下的核能谱获取中,随机脉冲的堆积效应造成获取到的核能谱分辨率变差。为了有效抑制脉冲堆积对γ谱仪分辨率的不利影响,基于高速全波形数字化采样技术,文中提出了脉冲宽度分析方法应用于高计数率下的核脉冲实时堆积判别和拒绝。采用仿核脉冲信号源论证了该堆积拒绝方法的可行性,也使用了Na I闪烁体探测器对137Cs和60Co两种放射源进行实验测试。结果表明:该方法可以有效实时识别出脉冲后沿和前沿堆积情况,在高计数率下可以有效改善数字γ谱仪分辨率。     

脉冲形状甄别液体闪烁体的制备

本文介绍了脉冲形状甄别液体闪烁体的制备方法。通过原材料和容器的分析,用实验验证了各种因素对n,γ分辨性能和光输出的影响,设计了一种玻璃容器。采用这种方法制得的脉冲形状甄别液体闪烁体,最大尺寸可做到φ106×50毫米。采用饱和法在φ46×20和φ106×50的脉冲形状甄别液体闪烁体,分别用56 AVP和58 AVP光电倍增管和Po-Be中子源测量,在γ射线和中子谱分得比较满意的情况下,其中子能量分别可到350和500千电子伏。     

用Fisher线性判别方法甄别Cs_2LiYCl_6:Ce~(3+)晶体的n/γ波形

Cs_2LiYCl_6:Ce~(3+)(CLYC)晶体是一种性能优异的无机闪烁晶体,具有良好的n/γ脉冲形状甄别能力。传统的电荷比较法常用来甄别CLYC晶体的n/γ,通过优化积分时间窗口的宽度来获得最优的甄别结果,计算量大。本文提出利用Fisher线性判别进行CLYC晶体的n/γ波形甄别,以获得高甄别品质因子为准则来构建投影向量。n/γ混合场由Am-Be源产生,用泰科DPO7104示波器记录探测器信号。结果表明,构建投影向量后,Fisher线性判别方法计算量小、可移植性强,且可得到优于电荷比较法的甄别结果。     

液体闪烁体探测器n/γ甄别方法的现状与发展

n/γ射线甄别是中子探测的一个关键技术。简要阐述了液体闪烁体探测器中利用脉冲形状甄别n/γ射线的基本原理,综述了传统的基于模拟技术的n/γ射线甄别方法和近年来出现的基于数字技术的n/γ射线甄别方法,同时探讨了各种方法的原理和特点,并指出n/γ射线甄别方法的发展趋势。     

遗传算法分解脉冲堆积谱及其谱计数修正

应用遗传算法对S-K数字高斯成形重叠脉冲分解的研究与分析。根据核事件与核信号时间间隔的统计特性,提出了成形方法中产生脉冲堆积概率的计算公式和脉冲堆积丢弃概率公式,概率的计算估值误差为±0.22%～±0.24%,结合脉冲堆积概率,量化出了该分解方法对原谱的计数相对于堆积直接丢弃所能达到的能谱计数修正效果。     

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...     

利用向量投影法对α、γ粒子进行脉冲形状甄别

提出了一种脉冲形状的甄别方法——向量投影法，论述了向量投影法的原理和计算方法，对FADC采集的实测数据进行了计算，给出结果。证明了向量投影法可以实现α、γ粒子的脉冲形状甄别。     

基于CPLD的多路脉冲形状甄别电路

在前后沿甄别原理的基础上,对脉冲形状甄别电路进行了数字化设计,用高频脉冲计数方法测量信号脉宽,在CPLD内对各路信号进行甄别,实现了多路处理的集成。在信号甄别的过程中,用窗函数代替传统的单边甄别阈,解决了甄别电路处理超大信号的难题,大大降低了系统的误触发和误甄别率。此设计方案在HXMT望远镜电子学系统中得到了成功应用。     

基于实时数字脉冲处理技术的核谱仪研究

本文提出一种基于80 MHz ADC的数字化γ能谱系统。系统由探测器、前端电路、ADC和数字处理单元组成。数字处理在FPGA中完成,主要包括FIR数字滤波、脉冲梯形成形、幅度甄别、数据通讯。为减小高速ADC在采集过程中引入的噪声信号,在数字处理单元实现FIR数字滤波,对数字脉冲信号先进行滤波处理,再进行脉冲梯形成形,得到高分辨率的能谱数据。测量系统中模拟信号全部采用直流耦合,数字脉冲宽度为1.6μs,对137 Cs的能量分辨率达6.88%。     

CLYC探测器n/γ甄别方法比较

为了实现中子和γ射线的分辨探测,搭建了基于Cs2Li YCl6:Ce3+(CLYC)闪烁体探测器、数字示波器和后端上位机的数字化核脉冲采集及分析系统,在239Pu-Be中子源产生的n/γ混合场中进行实验验证。分别采用电荷比较法、脉冲梯度法、离散傅里叶变换法和向量投影法完成了CLYC探测器的n/γ数字化脉冲波形甄别。结果表明:几种方法均可较为理想地实现CLYC探测器的n/γ甄别,在实时监测复杂辐射场时可根据需求进行算法选取。     

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。