[發明專利]一種瞬發中子衰減常數的綜合在線測定方法

無效

• 申請號: 200910191492.6
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN101713830A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 馮鵬;魏彪;金晶;米德伶;任勇;杜科
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01T3/00
• 分類號: G01T3/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種瞬發中子衰減常數的綜合在線測定方法，其特征在于所述方法 包括以下步驟：

1)對中子脈沖進行采集，得到中子源與被中子源激發的探測體所產生 的中子脈沖沿時間軸的排列；該排列即為由“0”和“1”組成的中子脈沖 序列，該序列按照中子脈沖出現的位置進行存儲，沒有脈沖的不存儲；

2)將采集后的數據包按給定長度進行分塊，實時計算每一塊中子信號 的互相關函數并疊加求和，待采集塊數到達設定閾值時計算互功率譜密度 函數；

3)對互相關函數利用相關擬合法計算瞬發中子衰減常數，方法是：

(1)提取互相關函數CC(i)延遲時間位于L₁到L₂之間的數據，并將 其賦予數組y，其中i表示延遲時間，-N≤i≤N，N表示延遲時間的最大值； y(j)＝CC(j+L₁)，j表示數組y數值的下標，0≤j≤L₂-L₁，20≤L₁＜L₂≤220， 180≤L₂-L₁≤200；

(2)定義列矢量B、Y、矩陣X以及變量A、α；其中Y＝[y(0)， y(1)，...，y(L₂-L₁)]^T，T表示對矢量進行轉置操作；B＝[ln(A)，-α]^T，ln()表示 自然對數；矩陣X為2行L₃列，其中X的第1列全為1，即X(：，1)＝1；第 2列為按大小順序排列的非負整數，即X(：，2)＝[0，1，2，...，L₃-1]^T，L₃＝L₂-L₁+1， 且上述數據滿足公式X×B＝Y；

(3)利用上述數據進行最小二乘擬合，擬合公式為y＝Aexp(-αt)，exp() 表示以e為底的指數，擬合結果包括A和α，其中α就表示瞬發中子衰減 常數；

然后，對互功率譜密度函數按轉折頻率法計算瞬發中子衰減常數，方 法是：

(1)對于互功率譜密度函數CPSD(i)，0≤i≤M-1，i表示互功率譜密度 函數數值的下標，M表示互功率譜密度函數所包含數值的總個數，其最高 頻位于i＝M-1處，也即采樣頻率f_s＝1GHz，因此，其單位頻率間隔為f_interval＝f_s/M；

(2)以50MHz和500MHz處為基點，分別作互功率譜密度函數CPSD 通過該點處的切線S1和S2，S1和S2相交于P點，記P點處坐標為(P_x，P_y)。 相應P點處頻率為f_p＝[int(P_x)+1]＊f_interval；

(3)令瞬發中子衰減常數為β，按照轉折頻率法，則單位 為GHz；

4)對上述兩種不同方法計算的結果做綜合處理，給出最終測定結果， 方法是：

1)設整個測量過程進行了K次循環，每次循環中，均將兩種方法測 量所得到瞬發中子衰減常數記錄下來，如第k次循環中，分別記為α_k和β_k， 1≤k≤K，并將所有的α_k和β_k賦予兩個行向量Q和R，即Q＝[α₁，α₂，α₃，...，α_K]； R＝[β₁，β₂，β₃，...，α_K]；

2)計算Q所包含元素的均值m_q和方差σ_q，其中計算R所包含元素的均值m_r和方差σ_r，其中 mr=1KΣk=1Kβk,]]>σr=1KΣk=1K(βk-mr)2;]]>

3)若則認為兩種方法測量所得結果偏差較大，結果不 可信，應再次測量；若則認為兩種方 法測量所得結果相近，結果可信，瞬發中子衰減常數

2.根據權利要求1所述的瞬發中子衰減常數的綜合在線測定方法， 其特征在于：所述步驟(1)中，對中子數據進行采集時，中子源及被中子 源激發的探測體產生的中子由中子探測器探測，利用置于計算機中的高速 數據采集卡同時對中子源通道信號和兩個探測體通道信號進行超高速采 集，從而得到三個通道的中子脈沖信號的時間分布；在此基礎上，所述步 驟(2)中，將三通道數據按相同大小進行分塊，每塊數據分別計算其自相 關與互相關，并對自相關與互相關分別應用快速傅立葉變換FFT求得自功 率譜和互功率譜。