核辐射脉冲幅度分析的基线卡尔曼滤波估计

本工作从核辐射脉冲信号波形的物理特性分析出发，讨论了卡尔曼滤波方法在实测脉冲信号序列基线估计中的应用效果。实验结果表明了该方法的有效性，这为数字化核辐射多参数测量与分析系统谱分析提供了很好的数据预处理手段。     

电离层对核电磁脉冲传播特性影响的分析

引入傅立叶变换,对高空核爆激励的瞬态电磁脉冲信号通过电离层向同步卫星轨道传播后的波形进行了分析。由于电离层的色散特性,使原来的瞬态电磁场不同频率的成分相互分离,频率高的相速度快,频率低的相速度慢,使到达卫星轨道的波形成为一衰减振荡,且波形持续时间拉大。考虑电离层的衰减,对20～lOOkm爆高的核电磁脉冲传播至卫星轨道后的电场仍是可以监测到的。     

尖峰脉冲成形算法改进与性能分析

在数字化核仪器中,为获取高能量分辨率的能谱,常采用数字滤波成形算法处理核脉冲信号,脉冲成形方法中成形参数对输出信号波形、堆积脉冲分离的影响研究鲜有报道.本文在尖峰脉冲成形算法基础上,引入平顶参数,对Mn样品的硅漂移探测器得到的实测脉冲信号开展实验研究,并与常见的梯形脉冲成形方法作对比分析.对采集到的核脉冲信号分别采用尖...     

嵌入式数字滤波器在线处理脉冲堆测量脉冲波形信号

脉冲波形信号是脉冲堆特性的反应,实际测量中易混杂大量噪声干扰信号。脉冲波形信号的在线滤波与提取对于脉冲参数的计算及脉冲堆性能研究具有重要意义。文中对脉冲波形信号进行理论分析,运用数字信号处理技术,提出滤波器的设计指标,设计基于有限冲击响应(FIR)的嵌入式数字滤波器,并将其应用于在线测量装置中。实验结果表明:该嵌入式数字滤波器可以有效滤除噪声干扰信号,实现脉冲波形信号实时在线提取与处理,有利于脉冲参数的计算。     

脉冲堆启动时间测量仪

研制了启动时间测量仪。该仪器通过光电传感器检测控制棒到达堆体内限位置的时刻,通过闪烁探测器探测脉冲堆功率,用于测量脉冲堆控制棒快速插入堆体内限到堆爆发脉冲功率达到某预选水平时的时间间隔。仪器采用Intersil ICM7226B芯片实现计数器和显示驱动功能,时间测量范围分为5档,具有8位数字显示。启动时间测量仪经过多次实验应用,测量结果满足相关物理实验研究的需要。     

双脉冲在单道脉冲幅度分析器中产生的误差分析

对各种双脉冲信号通过单道脉冲幅度分析器时可能产生的各种误差进行分析。给出各种双脉冲信号在单道中传输时各点的波形图。对各种双脉冲信号产生的误差对单道计数产生的影响进行分析。基于误差分析对单道使用时注意事项给出建议。     

CsI（T1）晶体探测WIMP实验中反冲核与电子信号的甄别

研究了CsI（T1）晶体探测器中反冲核信号与电子信号的甄别能力。利用参数“tbar”来描述反冲核信号与电子信号两种脉冲波形的特性，并以此来甄别两种信号。对品质因子K的研究表明，脉冲甄别方法的甄别能力随反冲核信号与电子信号能量的降低而减弱。通过这一脉冲甄别方法，对于CsI（T1）晶体探测器而言．可以区别反冲核信号与电子信号的最低的阈是25个光电子。     

基于波形采样的PPAC数据处理

数字化波形采样技术在实验核物理中得到了广泛的应用,选取合适的采样频率非常重要。本文使用脉冲幅度甄别定时方法和恒比定时方法对采样频率为100 MHz~5 GHz的平行板雪崩计数器(PPAC)信号进行了模拟分析,采样频率为250~500 MHz时,使用脉冲幅度甄别定时方法可得到比较精确的位置信息,与传统获取系统定位的位置分辨的差别Sigma小于0.15 mm,采样频率低于100 MHz时信号定位误差较大。使用高速采样数字化仪可对信号幅度小于20 mV的信号进行定时分析,与传统的PPAC获取系统相比,探测效率提升了4.3%。     

9MeV无损探伤电子直线加速器微波系统研制

微波系统是无损探伤加速器的重要部件之一,它产生频率2 998 MHz、脉冲功率2.6 MW的射频信号,并经传输波导馈入加速管,在加速管内形成驻波电磁场,加速电子到能量9 MeV。 为了保证磁控管稳定工作和运行,采用高功率四端环行器隔离加速管的反射,采用紧凑型定向耦合器分别对入射与反射的射频信号取样,监测功率电平、频率与微波包络波形,同时为自动频率控制装置提供鉴相信号,使磁控管工作频率自动跟踪加速管的谐振频率,从而获得稳定的能量与最大剂量率输出。波导系统充入0.18 MPa的六氟化硫,防止射频电击穿,提高系统运行的稳定性。该系统提供…     

脉冲堆启动时间测量仪

研制了启动时间测量仪.该仪器通过光电传感器检测控制棒到达堆体内限位置的时刻,通过闪烁探测器探测脉冲堆功率,用于测量脉冲堆控制棒快速插入堆体内限到堆爆发脉冲功率达到某预选水平时的时间间隔.仪器采用Intersil ICM7226B芯片实现计数器和显示驱动功能,时间测量范围分为5档,具有8位数字显示.启动时间测量仪经过多次实验应用,测量结果满足相关物理实验研究的需要.     

裂变伽马射线探测器的时间响应特性研究

根据国内首次研制出的载铀材料裂变伽马射线探测器的工作原理及其输入-输出等效电路,利用M.C建模计算的方法研究获得了探测器的灵敏体在δ辐射脉冲作用下产生并输出的脉冲电流波形g0(t),同时通过实验方法研究获得了其灵敏单元在脉冲射线作用下产生的电信号在输出电路中的时间过程gRLC(t),并最终得到了探测器的时间响应特性:响应波形前沿时间为0.72 ns,后沿时间为3.9ns,半宽为2.08 ns,探测器响应时间很快;最后通过数值计算的方法考察了探测器时间响应对不同宽度源波形的影响。结果表明:源波形时间越慢,探测器对其测量的影响就越小,其中探测器的时间响应对于半宽为100 ns的高斯型源波形的峰值、半宽、前沿以及后沿时间的影响基本上都小于0.2%,所以探测器时间响应特性完全满足这样宽度下的脉冲中子源的测量要求,对测量结果不需要进行逆卷积处理。     

数字高斯脉冲成形算法仿真研究

高斯脉冲具有良好的时间、频率响应和较高的信噪比,探测器输出信号通常被滤波成形为高斯波形或类高斯波形。在高斯脉冲成形算法基础上,引入截止频率和品质因子,讨论成形参数对成形脉冲幅度、宽度的影响。通过与梯形脉冲成形算法对比,研究高斯脉冲成形算法的滤波效果以及对核信号幅度谱的作用。结果表明,在相同达峰时间条件下高斯脉冲成形算法具有更好的噪声抑制能力,同时可减小核信号幅度谱的半高宽;结合使用梯形脉冲成形算法可改善高斯脉冲成形算法在处理堆积脉冲中的不足,提高核信号通过率。     

核辐射脉冲幅度分析的基线自适应Kalman滤波估计

为实现核辐射脉冲幅度分析中的基线估计,该文探讨了一种用自适应Kalman滤波方法对基线进行估计的方法。通过对核辐射脉冲信号波形物理特性的分析,结合自适应Kalman滤波算法,对核辐射信号基线进行数学建模,进而实现基线估计。实验结果证明了该方法的有效性,能为脉冲数字成形等后续工作提供很好的预处理数据。     

基于小波变换的双指数信号高斯脉冲成形算法研究

高斯脉冲具有信噪比高、弹道亏损小的优点，因此，在核辐射测量系统中常将核辐射探测器输出信号成形为高斯波形。核辐射探测器实际输出的核脉冲信号更接近于双指数信号，因此在小波变换的基础上，利用卷积运算的微分特性，提出了双指数信号高斯脉冲成形算法，并建立了成形系统的冲激响应。采用模拟核脉冲信号，从时域和频域两方面研究了成形参数对成形脉冲形状、滤波特性的影响规律；采用FAST硅漂移探测器（Silicon Drift Detector,SDD）测量标准Mn样品获得实测核脉冲信号，分别进行高斯脉冲成形算法和梯形脉冲成形算法处理，并生成能谱；通过对比5.89 keV特征峰峰面积、能量分辨率，研究两种成形算法在能量分辨率和堆积脉冲分离方面的性能。结果表明：当达峰时间为3.2～6.4μs时，两种成形算法所得能谱的能量分辨率最佳，此时，两者之差小于5 eV；在相同达峰时间条件下，高斯脉冲成形算法的堆积脉冲分离能力优于梯形脉冲成形算法。     

基于波形采样的PPAC数据处理

数字化波形采样技术在实验核物理中得到了广泛的应用,选取合适的采样频率非常重要。本文使用脉冲幅度甄别定时方法和恒比定时方法对采样频率为100 MHz～5 GHz的平行板雪崩计数器(PPAC)信号进行了模拟分析,采样频率为250～500 MHz时,使用脉冲幅度甄别定时方法可得到比较精确的位置信息,与传统获取系统定位的位置分辨的差别Sigma小于0.15 mm,采样频率低于100 MHz时信号定位误差较大。使用高速采样数字化仪可对信号幅度小于20 mV的信号进行定时分析,与传统的PPAC获取系统相比,探测效率提升了4.3%。     

核动力主泵振动探测与积分处理方法研究

由于核动力主泵结构与运行环境的特殊性,采用特殊的加速度计进行振动探测,为了对其进行振动烈度评价,必须对振动加速度信号进行积分处理。在分析振动信号软件积分误差的基础上,提出基于FFT变换的波形修正积分算法,并通过设置合理的积分频率下限,消除了振动信号的积分趋势,提高了振动信号积分的精度,并在核动力主泵振动监测系统中的得到成功的应用。     

基于DDS的滑移脉冲频率产生电路设计

介绍了一种滑移脉冲发生器的频率产生技术,采用FPGA+DDS技术实现数字式高精度目标,详细介绍了系统的硬件电路和软件设计实现,数据测试表明:频率产生范围5-20 MHz,误差控制在±0.1%以内.上述技术,也可应用到相关信号发生与信息处理领域.     

借助Pspice对高频高压线路的模拟研究

讨论了3种传输介质传送高频高压信号的情况,借助Pspice软件模拟了传输线在3种负载匹配情况下得到的终端电压波形。实验结果与Pspice模拟的结果在一定误差范围内非常接近,因此借助Pspice软件的模拟对改进实验电路具有重要的指导意义。     

强流脉冲电子加速器充电调整

本文对强流脉冲电子加速器的充电过程进行了分析,并推导出电压传输系数的解析表达式。该表达式是用充电回路方程经拉氏变换后所得特征方程的特征根形式来表达的。对特征根的物理含义给予了合理的解释,并给出了近似表达式。文中还给出了从实测电压波形中求得特征根值的方法和公式,因而可以从实测电压波形中求出加速器的某些动态参数。     

数字化核测量仪表的研制

介绍了数字化核测量仪表的设计与算法分析，给出了数字化核测量仪表的工作原理，以及单片机为核心的硬件，软件的实现方法，实现准则，实现意义和反应堆测量的一些算法分析。